PL172499B1 - Urzad Patentowy R zeczypospolitej Polskiej Sposób zestawiania komutowanych obwodowo polaczen w sieci telekomunikacyjnej PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 Sposób zestawiania komutowanych obwodowo pola- czen w sieci telekomunikacyjne), w którym wydziela sie, w wezle wejsciowym sieci telekomunikacyjnej, sygnaly dla polaczenia z jednego z wielu strumieni sygnalów z modulacja kodowo-impul- sowa oraz wprowadza sie je do pakietowego obwodu wirtualnego o stalej szybkosci bitowej dla przesylania do wezla wyjsciowego sieci telekomunikacyjnej, przy czym kazdy pakiet obwodu wirtu- alnego jest pakietem zespolonym przenoszacym sygnaly dla wie- lu polaczen za posrednictwem wielu kanalów kazdego obwodu wirtualnego, sygnaly przejmowane z jednego lub wiecej strumie- ni sygnalowych z modulaqa kodowo-impulsowa odbierane sa w jednym z wezlów, zas kazde polaczenie zajmuje jeden kanal obwodu wirtualnego o stalej szybkosci bitowej, znamienny tym, ze na wstepie tworzy sie zespoly synchronicznych obwodów wir- tualnych o stalej szybkosci bitowej pomiedzy parami wezlów sieci telekomunikacyjnej, po czym w odpowiedzi na zadanie zestawie- nia komutowanego obwodowo polaczenia z wezla wejsciowego do wezla wyjsciowego sieci telekomunikacyjnej w jednym ze strumieni sygnalów, przeprowadza sie pierwsze sprawdzenie, czy jakikolwiek aktywny obwód wirtualny miedzy wezlem wejscio- wym i wezlem wyjsciowym ma kanal dostepny do przeniesienia polaczenia, oraz w odpowiedzi na pozytywny wynik pierwszego sprawdzenia, zestawia sie polaczenie za pomoca obwodu wirtu- alnego z dostepnym kanalem, po czym wydziela sie sygnaly dla polaczenia w jednym ze strumieni sygnalów oraz wstawia sie wydzielone sygnaly do pakietów o stalej szybkosci bitowej obwo- du wirtualnego z dostepnym kanalem. Fig. 1 . ( 5 4 ) Sposób zestawiania komutowanych obwodowo polaczen w sieci telekomunikacyjnej (21) Numer zgloszenia: 308639 (22) Data zgloszenia: 18.03.1993 ( 8 6 ) Data i numer zgloszenia miedzynarodowego: 18.03.1993, PCT/US93/02478 (87) Data i numer publikacji zgloszenia miedzynarodowego. 26.05.1994, W094/11975, PCT Gazette nr 12/94 (51) IntCl6: H04L 12/64 H04Q 11/04 H04L 12/56 ( 1 2 ) OPIS PATENTOWY ( 1 9 ) PL (1 1 )172499 ( 1 3 ) B 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zestawiania komutowanych obwodowo połączeń w sieci telekomunikacyjnej.

Wykonywanie dużych ilości usług telekomunikacyjnych, na przykład międzymiastowych usług telefonicznych jest kosztowne. Mimo że nastąpiło znaczne zmniejszenie kosztu budowy sieci transmisyjnych o dużej przepustowości, dzięki zastosowaniu światłowodów, to dostęp do takich sieci światłowodowych i komutacja sygnałów takich sieci światłowodowych są w dalszym ciągu kosztowne. Ponadto koszt komutacji sygnałów z jednego kanału do innego w międzymiastowych centralach tandemowych pozostaje wysoki, co powoduje, że zespoły dalekosiężne projektuje się tak, aby w miarę możliwości unikać tandemowych połączeń międzymiastowych. Stwierdzono, że nawet w dniu szczytowego natężenia ruchu w niektórych sieciach za pośrednictwem międzymiastowych central tandemowych łączy się poniżej 5% ogółu ruchu międzymiastowego. Problem przy istniejącym stanie techniki polega na tym, że duże sieci międzymiastowe bazują na wykorzystaniu kosztownych central dalekiego zasięgu do łączenia rozmów tandemowych, jak również na ogół do doprowadzania rozmów międzymiastowych do sieci, jest przedmiotem ogólnego, a więc mniej ekonomicznego działania rozwojowych grup technicznych zmierzającego do ograniczenia ruchu z tandemowym łączeniem w sieci międzymiastowej.

Znany jest standard umożliwiający łączenie sygnałów szerokopasmowych i wąskopasmowych, pakietowych i obwodowych, za pośrednictwem urządzeń szerokopasmowych. Standard dotyczący pracy z asynchronicznym przesyłania sygnałów (ATM) przewiduje pakowanie danych w ramki, z których każda składa się z zespołu komórek, każda o długości 53 bajtów. W skład 53 bajtów wchodzi 5 bajtów nagłówka i 48 bajtów roboczych. Przy transmisji segmentu ATM każda z komórek może być zaopatrzona, w celu określenia jej oddzielnego przeznaczenia, w nagłówek, w którym zawarty jest adres przeznaczenia. Nie wysunięto jeszcze praktycznych proporcji dotyczących ekonomicznego wykorzystania ATM do przekazywania sygnałów fonicznych do wejścia w sieć do wielu jej węzłów wyjściowych. Mimo iż standard ATM znajduje rosnące zastosowanie w sieciach szerokopasmowych, zwłaszcza z wykorzystaniem światłowodowych urządzeń transmisyjnych, to nie znaleziono ekonomicznego rozwiązania problemu dostosowania sieci telekomunikacyjnej do przekazywania dużej ilości sygnałów fonicznych z dowolnego z wielu węzłów wejściowych sieci do jednego z wielu jej węzłów odejściowych przy użyciu standardu ATM. W szczególności nie wysunięto istotniejszych propozycji ekonomicznego wykorzystania standardu ATM do transmisji i komutowania tego rodzaju sygnałów między układami lub modułami przełączającymi, za pośrednictwem sieci telekomunikacyjnych.

172 499

Poza tym pojawia się rosnące zapotrzebowanie na bardzo dużą komutacyjną sieć telekomunikacyjną lub jej ekwiwalent. Dotychczas to zapotrzebowanie zaspokajane było częściowo przez wykorzystanie mniejszych sieci komutacyjnych połączonych za pośrednictwem tandemowych sieci komutacyjnych o średniej przepustowości. W przypadku sieci komutacyjnej, takiej jak 5ESS® firmy AT&T, zaproponowano rzeczywiście dużą sieć z zastosowaniem modułów komutacyjnych o znacznej przepustowości, połączonych za pomocą komutatora z multipleksem czasowym. Żadne z dostępnych obecnie sposobów zaspokojenia zapotrzebowania na bardzo dużą sieć komutacyjną lub szereg takich sieci, do obsługi znacznych ilości ruchu telefonicznego, wolnego i szybkiego ruchu teledacyjnego, nie jest zadowalające pod względem ekonomicznym. Nie są znane propozycje umożliwiające ekonomiczne wykorzystanie standardu ATM do otrzymania dużej sieci komutacyjnej o bardzo dużej przepustowości, lub dużej, wykazującej liczne połączenia wewnętrzne, zestawy mniejszych sieci komutacyjnych.

Z europejskiego opisu patentowego nr 0 225 714 znana jest sieć telekomunikacyjna zawierająca zbiór węzłów dostosowanych do nadawania i odbioru pakietów informacji i co najmniej jednego asemlera i deasemblera pakietowego. Węzły są dostosowane do składania pakietów zespolonych zawierających informację dla połączeń z jednym lub więcej adresatem i do wysyłania pakietów przez sieć do asemblera i deasemblera pakietowego dla rozkładania pakietów zespolonych poza pakietami, które mają być rozłożone w określonej kolejnej, ponownego składania informacji w pakiety zespolone informacji dla pojedynczego węzła dla przesyłania tych pakietów przez sieć do ich adresatów.

Z kolei w materiałach konferencyjnych K. Y. Enga i innych: Aframework Fo National Broadband (ATM/B-ISDN) Network (Struktura krajowej sieci szerokopasmowej ATM/BISDN), International Conference On Communications ICC’90, tom 2, z kwietnia 1990 r., Atlanta, Stany Zjednoczone Ameryki, na str. 515-520, jest opisane rozwiązanie struktury krajowej sieci szerokopasmowej, zawierającej duże komutatory z asynchronicznym przesyłaniem sygnałów połączone ze sobą za pomocą urządzeń szerokopasmowych i cyfrowych sieci dostępu i krosowania.

Istotą sposobu zestawiania komutowanych obwodowo połączeń w sieci telekomunikacyjnej, w którym wydziela się, w węźle wejściowym sieci telekomunikacyjnej, sygnały dla połączenia z jednego z wielu strumieni sygnałów z modulacją kodowo-impulsową oraz wprowadza się je do pakietowego obwodu wirtualnego o stałej szybkości bitowej dla przesyłania do węzła wyjściowego sieci telekomunikacyjnej, przy czym każdy pakiet obwodu wirtualnego jest pakietem zespolonym przenoszącym sygnały dla wielu połączeń za pośrednictwem wielu kanałów każdego obwodu wirtualnego, sygnały przejmowane z jednego lub więcej strumieni sygnałowych z modulacją kodowo-impulsową odbierane są w jednym z węzłów, zaś każde połączenie zajmuje jeden kanał obwodu wirtualnego o stałej szybkości bitowej, znamienny tym, że na wstępie tworzy się zespoły synchronicznych obwodów wirtualnych o stałej szybkości bitowej pomiędzy parami węzłów sieci telekomunikacyjnej, po czym w odpowiedzi na żądanie zestawienia komutowanego obwodowo połączenia z węzła wejściowego do węzła wyjściowego sieci telekomunikacyjnej w jednym ze strumieni sygnałów, przeprowadza się pierwsze sprawdzenie, czy jakikolwiek aktywny obwód wirtualny między węzłem wejściowym i węzłem wyjściowym ma kanał dostępny do przeniesienia połączenia, oraz w odpowiedzi na pozytywny wynik pierwszego sprawdzenia, zestawia się połączenie za pomocą obwodu wirtualnego z dostępnym kanałem, po czym wydziela się sygnały dla połączenia w jednym ze strumieni sygnałów oraz wstawia się wydzielone sygnały do pakietów o stałej szybkości bitowej obwodu wirtualnego z dostępnym kanałem.

Następnie zgodnie z wynalazkiem w odpowiedzi na negatywny wynik pierwszego sprawdzenia, przeprowadza się drugie sprawdzenie, czy nieaktywny obwód wirtualny pomiędzy węzłem wejściowym i węzłem wyjściowym może być uaktywniony, oraz, w odpowiedzi na pozytywny wynik drugiego sprawdzenia, uaktywnia się jeden z nieaktywnych obwodów wirtualnych pomiędzy węzłem wejściowym i węzłem wyjściowym oraz zestawia się połączenie za pośrednictwem tego aktywnego obwodu wirtualnego.

172 499

Korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem każdemu kanałowi aktywnego obwodu wirtualnego przydziela się kierunek źródeł połączeń, zaś w odpowiedzi na negatywny wynik pierwszego sprawdzenia i przed przeprowadzeniem drugiego sprawdzenia, przeprowadza się trzecie sprawdzenie, czy jakikolwiek aktywny obwód wirtualny ma kanały dla połączeń w obu kierunkach i czy przydzielenie kierunku kanałów w którymś z aktywnych obwodów wirtualnych mających kanały dla obu kierunków można zmienić, aby przydzielić przynajmniej o jeden kanał więcej w kierunku połączenia komutowanego obwodowo, oraz, w odpowiedzi na pozytywny wynik trzeciego sprawdzenia, zmienia się przydział kierunku jednego z obwodów wirtualnych i przydziela się połączenie komutowane obwodowo do jednego z tych obwodów wirtualnych.

Korzystnie w trakcie pierwszego sprawdzenia określa się, czy któryś z aktywnych obwodów wirtualnych ma kanały dostępne dla zestawienia połączenia w kierunku połączenia komutowanego obwodowo.

Dalsze korzyści z wynalazku uzyskuje się, gdy jednemu z aktywnych obwodów wirtualnych przydziela się tylko kanały dla połączeń wychodzących z węzła źródłowego sieci telekomunikacyjnej oraz następnie jednemu węzłowi przypisuje się odpowiedzialność za sterowanie aktywacją i dezaktywacją każdego jednokierunkowego obwodu wirtualnego.

Korzystne jest także, gdy według wynalazku w trakcie drugiego sprawdzenia określa się, który z potencjalnych nieaktywnych obwodów wirtualnych wykorzystuje łącza obciążone mniej od łączy wykorzystywanych przez inne potencjalne nieaktywne obwody wirtualne, oraz łączy się kanały z dwóch częściowo obciążonych obwodów wirtualnych w jeden obwód wirtualny, przy czym w trakcie łączenia kanałów wysyła się sygnały dla jednego kanału tymczasowo przez dwa kanały podczas przełączania kanału z jednego obwodu wirtualnego na inny obwód wirtualny.

Korzystnie każdemu kanałowi aktywnego obwodu wirtualnego przydziela się kierunek połączeń.

Ponadto korzystne jest, gdy według wynalazku obwody wirtualne wykorzystuje się do wspomagania asynchronicznego przesyłania sygnałów, zwłaszcza posiadających komórki, z których każda zawiera po jednej próbce modulowanej kodowo-impulsowo z każdego ze strumieni sygnałów z modulacją kodowo-impulsową.

Wynalazek w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy zestawu połączonych wzajemnie sieci komutacyjnych dostępu, fig. 2 - połączenia komutatorów dostępu tego zestawu, fig.' 3 - jedną z ramek 125 μ m komórki ATM (słownik skrótów zamieszczono na końcu opisu wynalazku) i komórki o stałej szybkości bitowej (CBR) przenoszące kanały foniczne wysyłane· są co 125 μm, fig. 4 segment komórki ATM, w skład którego wchodzi komórka CBR i komórka o zmiennej szybkości bitowej (VBR), fig. 5 - komórkę CBR do przenoszenia ruchu dwukierunkowego, fig. 6 - synchroniczną sieć optyczną transmisji sygnałów zespołu sieciowego z fig. 1, fig. 7 schemat blokowy komutatora dostępu z fig. 1, fig. 8 - schemat blokowy bloku interfejsowego do pracy z asynchronicznym przesyłaniem sygnałów (ATMU), służący do sprzęgania sygnałów PCM z sygnałami ATM, fig. 9 - 13 przedstawiają różne bloki wchodzące w skład ATMU, fig. 14 przedstawia zespół sterujący bloku wspólnej platformy szerokopasmowej (CBP) do komutacji komórek ATM, zaś fig. 15 -17 przedstawiają sieci działań ujawniające procesy wyboru kanału do łączności z aktywacją trwałych obwodów wirtualnych i łączeniem ruchu częściowo obciążonycn trwałych obwodów wirtualnych.

Figura 1 przedstawia schemat blokowy z wieloma połączonymi wzajemnie układami komunikacyjnymi sieci. Grupa komutatorów dostępu 1 dołączona jest wspólną siecią przełączającą 10, zgodnie z istotą niniejszego wynalazku. Sieć przełączająca jest siecią ATM zawierającą połączone ze sobą węzły komutacyjne ATM. Każdy z węzłów komutacyjnych ATM ma możliwość przełączania każdej komórki wejściowej z dowolnej linii wejściowej na dowolną linię odejściową. Komórki o stałej szybkości bitowej CBR stosowane są do przenoszenia ruchu fonicznego PCM, a komórki o zmiennej szybkości bitowej (VBR) stosowane są do przenoszenia danych pakietowanych. Większość ruchu przenoszonego przez sieć komutacyjną ATM przy wykorzystaniu jej jako sieci dalekosiężnej stanowi ruch CBR, przy

172 499 czym poszczególne komórki CBR przełączane są do miejsca przeznaczenia w każdej ramce 125 ps. Węzeł komutacyjny ATM może być stosowany we wspólnej platformie szerokopasmowej (CBP), dzięki zastosowaniu obwodów PV C i stosunkowo małej potrzebnej prędkości aktywacji i dezaktywacji tych obwodów PVC. Teraz nie zmienia się połączenia dla konkretnego trwałego obwodu wirtualnego (PVC) przez cały czas stosowania tego PVC; ruch CBR może odbywać się w PVC, jak długo PVC pozostaje aktywny. Dynamiczna część połączenia węzłów ATM przeznaczona jest głównie do łączenia komórek VBR, których nagłówki w każdej ramce 125 ^s mogą być różne i które odpowiednio do tego muszą być przełączane.

Stosowane tu oznaczenie PCM odnosi się zarówno do sygnałów fonicznych przenoszonych z modulacją PCM, jak i do danych (włącznie z danymi telefaksowymi i wizyjnymi) przenoszonych kanałami PCM.

Określony przy tym węzeł jest elementem zbierającym ruch wychodzący i rozdzielającym ruch dochodzący. Opisany poniżej blok interfejsowy pracy z asynchronicznym przenoszeniem danych (ATMU) jest przykładem węzła nadającego się do rozdzielania ruchu między wiele modułów komutacyjnych, jednego lub wielu komutatorów 5ESS® lub może rozdzielać ruch na jeden lub więcej komutatorów indywidualnych. Węzeł zapewnia dostęp do sieci służącej do realizacji połączeń między takimi węzłami i stanowi pośredni punkt komutacyjny tej sieci.

Figura 1 przedstawia wymianę komunikatów potrzebnych do realizacji wyboru kanału obwodu PVC CBR. Węzeł wejściowy sygnalizuje węzłowi odejściowemu (komunikat 3) cechy identyfikacyjne części źródłowych i docelowych oraz cechy identyfikacyjne obwodu PVC. Węzeł przeznaczenia zwraca potwierdzenie (komunikat 4) prawidłowości zidentyfikowania trasy.

Na figurze 1 przedstawiono również łącze bezpośrednie, łączące komutatory dostępu. Komutatory dostępu łączone są za pomocą komutacyjnych łączy międzydostępowych 5, przenoszących sygnały SONET/ATM, i połączone z centralną siecią transmisyjną 10 sygnałów SONET/ATM przez łącza 6 dostępu SONET/ATM. Zastosowana tu nazwa SONET (Synchronous Optical Network - Synchroniczna Sieć Optyczna) odnosi się do jednego lub obu ze standardów, standardu amerykańskiego (SONET) i europejskiego (SDH Synchronous Digital Hierarchy - Synchroniczny Cyfrowy System Hierarchiczny). Sonet/ATM oznacza sygnały SONET lub SDH wykorzystywane do przenoszenia komórek ATM

Same komutatory dostępu osiągalne są przez zestaw wielu komutatorów lokalnych i, jak to pokazano na fig. 2, komutatory lokalne połączone są z komutatorami dostępu za pośrednictwem urządzeń cyfrowych, na przykład konwencjonalnego amerykańskiego 24kanałowego systemu transmisyjnego T lub 32-kanałowego systemu europejskiego, do przenoszenia sygnałów PCM, które przetwarzane są w komutatorach dostępu na komórki CBR sygnałów ATM. Kiedy same urządzenia cyfrowe przenoszą dane spakietowane, to te spakietowane dane przetwarzane są przez blok komutacji pakietów, znajdujący się w module SM, przesyłane za pośrednictwem bloku TSIU tego modułu SM do bloku AtMu, gdzie przetwarzane są na komórki ATM VBR i przenoszone przez obwody PVC VBR do platformy CBP. Przy tym kanały sygnalizacyjne jako kanały CBR lub VBR przenoszone są odpowiednio do komórek CBR lub jednokanałowych komórek VBR opisanego poniżej typu. Istotne jest przy tym, że przy przenoszeniu kanałów sygnalizacyjnych przez sieć ATM unika się konieczności stosowania oddzielnej sieci sygnalizacyjnej z zastosowaniem punktów przekazywania sygnałów (STP).

Figura 3 przedstawia jedną ramkę 125 μ s typowego sygnału ATM, która pojawia się na wyjściu bloku interfejsowego pracy z asynchronicznym przenoszeniem danych (ATMU) (fig. 8). Ramka 125 μs składa się z pewnej liczby komórek CBR i pewnej liczby komórek VBR. Dla wygody przedstawiono je jako zgrupowane na początku i końcu każdej z ramek, możliwe jest również przemieszanie komórek VBR między grupami komórek CBR. Zaletą takiego grupowania komórek CBR jest to, że zapewnia się w ten sposób priorytet komórkom CBR i upraszcza się dzięki temu strukturę procesora listy komórek (fig. 11, blok 630). Sygnały dochodzące do ATMU są rozdzielone między komórki CBR i

172 499

VBR. Komórki CBR przenoszone są ze wspólnej platformy szerokopasmowej (CBP) (blok 550, fig. 8) możliwie szybko po ich odebraniu, co im nadaje w ten sposób priorytet przed komór kami VBR; na wyjściu platfoimy CBP, dolączunym do bloku ATMU, zatem występują przemieszane komórki CBRE i VBR.

Na figurze 4 przedstawiono zawartość komórki CBR i komórki VBR. Zawartość komórki CBR obejmuje sygnały odpowiadające wielu kanałom. Ponieważ komórka ATM zawiera 5-bajtowy nagłówek i 48-bajtową część roboczą, to interesujące rozwiązanie polega na stosowaniu 5-bajtowego identyfikatora nagłówkowego konkretnego trwałego obwodu wirtualnego reprezentowanego przez komórkę CBR, i przypisaniu zawartości komórki CBR poszczególnym bajtom (próbkom PCM) 48 kanałów fonicznych (sygnałów DSO).

W odróżnieniu od tego, możliwe jest również przenoszenie 46 sygnałów DSO i dwubajtowego indeksu służącego do stwierdzenia, która grupa z 46 sygnałów DSO przenoszona jest na danej trasie wirtualnej w konkretnej komórce. W tym przypadku co 125 μ s przekazuje się cały zespół komórek ATM dla jednej trasy wirtualnej, lecz komórka z konkretnym indeksem wysyłana jest tylko raz na 125 μs. Ta odmiana wykonania służy do zmniejszenia liczby wirtualnych tras koniecznych do realizacji w sieci.

Komórka VBR przedstawiona na fig. 4 składa się z nagłówka i części roboczej, przy czym część robocza przyporządkowana jest pojedynczemu kanałowi i jednemu miejscu przeznaczenia, zgodnie z normami CCITT dla ATM. W wyniku tego komórka VBR reprezentuje część pakietu danych przenoszonych od źródłowego komutatora dostępu do końcowego komutatora dostępu sieci międzymiastowej.

Możliwe jest również oczywiście stosowanie komórki, której cała zawartość przeznaczona jest dla jednego połączenia, jeżeli to połączenie jest sygnałem o szybkości 1,5 Mb/s stosowanym na przykład do przenoszenia skomprymowanego sygnału telewizyjnego. Dla sygnałów szerokopasmowych, na przykład sygnałów telewizji dużej rozdzielczości, (HDTV - High Definition TV) bardziej wygodne jest łączenie tych sygnałów bezpośrednio do CBP. Na podstawie wyboru PVC CBR dokonanego na wejściowym komutatorze dostępu, dobiera się część roboczą każdej z komórek, z tym samym rozmieszczeniem dla wszystkich komórek przenoszonych przez PVC CBR w ciągu całego czasu istnienia tego obwodu PVC.

Figura 5 przedstawia komórkę CBP przenoszącą ruch dwukierunkowy, przy czym pierwszych n bajtów przenosi n kanałów ruchu wychodzącego, a bajty (n+1) pozostałe z 48 przenoszą do (48 minus n) kanałów ruchu wejściowego. Ponieważ kanał przydziela węzeł odejściowy, to liczba bitów ruchu wyjściowego określana przez jeden z węzłów stanowi liczbę bajtów ruchu wejściowego innego węzła. Jeżeli liczba przydzielonych kanałów jałowych jest większa od 1 dla ruchu wyjściowego, i mniejsza od 48 dla ruchu wejściowego, i jeżeli aktywne są nie wszystkie kanały, to możliwe jest, ogólnie biorąc, przesunięcie punktu rozdziału, przesunięcie go między kanałem 1 i kanałem 48 w kierunku dodatkowego zapotrzebowania na kanały. Komórki CBR ruchu dwukierunkowego są użyteczne, zwłaszcza do przenoszenia ruchu między źródłem i miejscem przeznaczenia, kiedy przewiduje się stosunkowo mały tego rodzaju ruch.

Na figurze 6 przedstawiono strukturę sieci transmisji sygnałów SONET/ATM. Sieć ta zawiera grupę platform CBP 550, połączonych częściowo lub całkowicie za pośrednictwem łączących platformy CBP łączy SONET/ATM. Każda platforma CBP ma przyporządkowany jej moduł zarządzający ATM (AMM 535), służący do rejestracji i kontrolowania wirtualnych połączeń, zestawianych wewnątrz łączonej platformy CBP. Każda z platform CBP 550 w sieci 10 wykonuje tylko funkcję przełączeniową pod kontrolą przyłączonego modułu AMM. Platformy CBP 550 dołączone są do komutatorów 1 dostępu przez łącza 6 dostępu.

W celu wykorzystania wszystkich pożądanych właściwości zarządzania w czasie rzeczywistym zestawianiem tras w sieci, pożądane może być tworzenie obwodów wirtualnych jako obwodów wirtualnych jedno- lub dwułączowych, których jedno lub oba łącza mogą wymagać przyporządkowanej na stałe pośredniej platformy CBP. Upraszcza to proces wyboru quasi-optymalnego obwodu do aktywizacji, kiedy okazuje się ona niezbędna, jakkolwiek tworzenie obwodów aktywnych może nie być optymalne.

172 499

Na figurze 7 przedstawiono schemat blokowy komutatora 1 dostępu. Zawiera on wiele modułów komutacyjnych. Wejście z komutatora lokalnego 2 (fig. 1) kończy się modułem komutacyjnym 510. Moduł komutacyjny zawiera bloki przełączające zarowno obwody, jak i pakiety. Moduł sterowany jest przez procesor 511 modułu komutacyjnego, który łączy się z manipulatorem 513 komunikatów, służącym do odbioru i nadawania komunikatów. Wejścia nośne T z komutatorów lokalnych 2 zakończone są interfejsem cyfrowym 515 i komutowane są blokiem przełączania 517 przedziałów czasowych. Ponieważ sygnały, docierające do interfejsu cyfrowego zawierają również sygnały przełączane pakietowo (np. sygnały kanałów D zespolonej obsługi sieci cyfrowej (Integrated Services Digital Network - ISDN), stosowany jest również blok 519 przełączania pakietów. Sygnały wyjściowe tego bloku przełączania pakietów przesyłane są do bloku przełączania przedziałów czasowych do dalszego przełączania na wyjściowych łączach cyfrowych modułu SM 510. Poza tym, blok interfejsu 521 SONET stosowanyjest do sprzęgania z sygnałami PCM, przenoszonymi przez urządzenia SONET z komutatorów lokalnych. Sygnały wyjściowe modułu komutacyjnego 510 stanowią grupę sieciowych łączy sterujących i taktujących (NCT 523,... 524) (zwykle do 20). Sygnały łączące MCT przełączane są łączami światłowodowymi i mogą być z łatwością przedłużane na tyle, aby umożliwić zdalne rozmieszczanie modułów SM. Podgrupa tych 20 łączy wtedy kończy się w bloku interfejsowym pracy z asynchronicznym przenoszeniem danych (ATMU) 540. Inne podgrupy dołączone są do innych bloków ATMU, również przyłączonych do CBP 550. Sygnałem wyjściowym bloku ATMU jest zestaw sygnałów SONET/ATM dla wspólnej platformy szerokopasmowej (CBP) 550. Moduł AMM, stanowiący przedłużenie modułu zarządzającego (AM) 530, wykorzystywany jest do sterujących połączeń komutacyjnych we wspólnej platformie szerokopasmowej 550 i do wykonywania funkcji ogólnych dla zestawu modułów komutacyjnych, przyłączonych do danej wspólnej platformy szerokopasmowej (CBP) 550. Platforma CBP wykorzystywana jest również do komutacji sygnałów między różnymi modułami komutacyjnymi 510, dołączonymi do CBP 550, w celu przekazywania połączeń tandemowych między komutatorami lokalnymi 2, które nie są dołączone do ogólnego modułu komutacyjnego.

Figura 7 przedstawia konfigurację, w której blok ATMU może być fizycznie oddzielony zarówno od platformy CBP, jak i modułu SM; zarówno łącze NCT, jak i łącze SONET/ATM dostosowane są do przenoszenia sygnałów na większe odległości. Oczywiście, jeżeli blok ATMU sąsiaduje lub jest częścią albo modułu SM, albo CBR, to te urządzenia się upraszczają.

Platforma CBP, jako moduł przełączeniowy ATM, może wykonywać funkcję łączenia komórek ATM między wejściami ATM a odejściami ATM. W ceiu zabezpieczenia przed opóźnieniem lub utratą zespolonych komórek CBR, przenoszących ruch foniczny, tym komórkom CBR nadaje się wysoki priorytet. Przesyłane są one za pomocą urządzeń, które dobierane są ze względu na dostateczną szerokość pasma do ich przenoszenia, a buforowanie umożliwia zawsze dostosowanie się do tych komórek. Badania symulacyjne wykazały, że prawdopodobieństwo powstającego w CBP opóźnienia przekraczającego 50 μ s dla komórki CBR, nawet przy pełnym obciążeniu urządzeń, jest mniejsze niż 1 x 10’¹¹. Wąskopasmowe komórki VBR, służące do sygnalizacji, i komórki o innych priorytetach mają zagwarantowane przenoszenie na marginesach szerokości pasma w urządzeniach rezerwowanych do tego celu. Te komórki VBR wykorzystują bufory, które są oddzielone od komórek CBR nawet, jeśli znajdują się w tym samym urządzeniu. Połączenia szerokopasmowe wykorzystują oddzielne urządzenia, włączone bezpośrednio do CBP. Te sygnały szerokopasmowe wykorzystują różne bufory w CBP, które są oddzielone od wąskopasmowych buforów CBR i VBR.

CBP ma możliwość dołączenia do sieci, jak to pokazano na fig. 1, lub może być wykorzystywana po prostu do wzajemnego łączenia grup bloków ATMU i połączonych z nimi modułów SM, w ceiu utworzenia pojedynczego wielkiego systemu komutacyjnego lub komutacyjnej wiązki systemowej, przy czym ten wielki sy^t^em lub wiązka dołączone są do innych systemów komutacyjnych za pośrednictwem sieci, przyłączonej do modułów SM. W

172 499 okresie przejściowym, istniejący komutator z multipleksem czasowym może przenosić część ruchu między modułami SM, a bloki ATMU i CBP mogą przenosić resztę ruchu.

w tym specyficznym wymonaniu, wejścia do bloków ajmu połączone są z grupą modułów komutacyjnych pojedynczego systemu komutacyjnego, np. modułów komutatora 5ESS, przy czym idea niniejszego wynalazku ma również zastosowanie w przypadku dołączenia do bloków ATMU oddzielnych systemów komutacyjnych, zamiast modułów komutacyjnych.

Na figurze 8 przedstawiono schemat blokowy bloku interfejsu do pracy z asynchronicznym przenoszeniem danych (ATMU) 540. Blok ATMU znajduje się całkowicie pod kontrolą centralnego kontrolera ATMU (ATMU CC). Sygnały wejściowe dochodzą z bloku 517 wymiany przedziałów czasowych jednego lub więcej modułów komutacyjnych 510. Sygnały wyjściowe odprowadzane są do wspólnej platformy szerokopasmowej (cBp) 550. Blok AtMU uważany jest za węzeł wejściowy i odejściowy sieci, a obwód PVC łączy dwa bloki ATMU. Umożliwia to zbieranie ruchu z kilku modułów SM do transmisji przez jeden obwód PVC jednego bloku ATMU do jednego bloku ATMU. Sygnały wyjściowe bloków 517 wymiany przedziałów czasowych, które stanowią grupę łączy NCT, wchodzą do przełącznika 610 przedziałów, który ma 48 wyjść dochodzących do bufora 620 (CWB o szerokości komórki). Każde z łączy NCT przenosi 512 ló-bitowych przedziałów czasowych po 125 μs. W skład tych 16 bitów wchodzi 8 bitów PCM, czyli bitów danych użytkownika, 7 wewnętrznych bitów sterujących i 1 bit parzystości. Wszystkie one, z wyjątkiem ośmiu bitów PCM, są pomijane przed utworzeniem komórki ATM. Bufor CWB 620 zawiera 48 zorganizowanych bajtowo pamięci, których sygnały wyjściowe mogą zatem być wykorzystywane równolegle z utworzeniem 48-bajtowej części roboczej komórki ATM. Komutator 610 przestrzeni wykorzystywany jest do przełączenia sygnałów wyjściowych łączy NCT do odpowiedniej, jednej z 48 ścieżek wirtualnych 621, ..., 625 pamięci. 48-bajtowe sygnały wyjścia równoległego i 5-bajtowe sygnały wyjścia reprezentującego nagłówek z procesora 630 listy komórek wchodzą do jednego z ośmiu rejestrów przesuwających 651, ..., 652. Konkretne przesunięcie wybierane jest za pośrednictwem jednego z bloków wyboru 653, ..., 654, pod kontrolą procesora 630 listy komórek. Sygnał wyjściowy każdego z tych rejestrów przesuwnych przechodzi, za pośrednictwem jednego z selektorów CBR/VBR 663, 664, do liniowego bloku przetwarzającego (661,..., 662 LPU), przy czym każdy blok LPU generuje strumień danych SONET/ATM. Te osiem strumieni danych komutowanych jest następnie we wspólnej platformie szerokopasmowej (CBP) 550. Zastosowane tu oznaczenie CBP odnosi się do komutatora przełączającego ATM, zaopatrzonego, w tym przypadku, w wejścia ATM/SONET. Obróbkę komórek VBR opisano poniżej.

Liczba łączy NCT, które mogą kończyć się w jednym przełączniku przestrzeni, ograniczona jest szybkością pamięci CWB i procesora CLP. Jeżeli do jednego bloku ATMU doprowadzonych jest kilka modułów SM, to pożądana jest maksymalizacja ich liczby; w korzystnym wykonaniu stosuje się 20 łączy NCT, lecz przy współczesnej technologii możliwe jest osiągnięcie większej ich liczby, np. 60.

Figura 9 przedstawia przełącznik obszarów 610.48 selektorów 701, .,7 002, z których każdy sterowany jest przez pamięć stepującą 703,..., 704, wykorzystywanych jest do przełączania sygnałów wyjściowych dochodzących łączy NCT, odpowiednio do jednej z 48 pamięci trasy wirtualnej, stanowiącej bufor o szerokości komórki. Każdy bajt każdego łącza NCT ma możliwość dojścia do jednej z 48 pozycji bufora o szerokości komórki. Poza tym, selektor 710, pod kontrolą pamięci sterującej 711, wykorzystywany jest do kierowania (spakietowanych) danych o zmiennej szybkości bitowej, zawierających sygnały komunikacyjne i inne, do urządzenia warstwy komunikatów 670 (MLD) (fig. 8). Urządzenie MLD przetwarza komunikaty komórki ATM które przenoszone są przez jeden z selektorów CBR/VBR 663, ..., 664 procesora 630 listy komórek do jednego z bloku LPU 661,..., 662 w platformie CBP po przeniesieniu komórek CBR w danych 125 fis.

Na figurze 10 przedstawiono bufor 620 o szerokości komórki. Składa się on z 48 8-bajtowych pamięci, 48 bloków, 621,622,..., 623, z których każdy zawiera bufor 801,8 bitów na N bajtów, oraz pamięć sterującą 802, gdzie N reprezentuje głębokość (to znaczy liczbę komórek, które mogą być zapamiętywane) bufora. Według znanych ogólnie zasad, w celu zapewnienia integralności ramki, bufor o szerokości nadawanej komórki stanowi bufor dupleksowy, kioiego jedna część ładowana jest pudczas rozładowywania drugiej; odbiorczy butor o szerokości komórki jest potrójny w celu rozwiązania problemów związanych z jitterem i integralnością ramki. Pamięć sterująca kieruje bajty z wejściowej magistrali NCT do odpowiedniej pozycji bufora. Poza tym system skonstruowany jest tak, aby umożliwić nadawanie kodu pseudoprzypadkowego w celu sprawdzania ciągłości kanałów DSO urządzeń ATM; w jednym z przykładów wykonania, pamięć sterująca bufora CWB zorganizowana jest tak, aby mogła służyć do wstawiania i wykrywania obecności kodu pod kontrolą kontrolera ATMU CC. Również przez kanały DSO mogą być transmitowane i wykrywane na jego końcu sygnały tonowe z generatorów tonowych w module SM.

Na figurze 11 przedstawiono procesor listy komórek (CLP) 630, pomocniczy rejestr przesuwający (FSR) 651 oraz blok procesora liniowego (LPU) 651. Procesor CLP 630 równocześnie odczytuje bufor CWB 620, sterując selektorem 653. Powoduje to wpisanie jednej 48-bajtowej komórki CBR do rejestru SR 651. Przy tym, na wyjściu procesor CLP przekazuje 5-bajtowy nagłówek do rejestru SR. Tak więc do rejestru SR ładowana jest cała komórka 53-bajtowa. Komórka jest następnie przesuwana do bloku LPU 661 za pośrednictwem selektora CBR/VBR 663. Blok LPU 661 przekazuje komórkę przez urządzenie SONET do platformy CBP.

Na figurze 12 przedstawiono urządzenie 620 warstwy komunikatów. Urządzenie MLD 620 odbiera komunikaty, przekazywane w przedziałach czasowych NTC, z przełącznika obszarów 610 do bloków współpracy 1020, 1022, ... 1024. Te komunikaty mogą być komunikatami przekazywanymi między modułami SM, komunikatami SS7 lub generowanymi przez użytkownika komunikatami takimi, jak np. komunikaty CCITT X.25. Bloki IWU określają prawidłowy identyfikator wstępny obwodów wirtualnych ATM, oraz segmentują komunikat między komórki ATM zgodnie ze specyfikacją CCITT z użyciem określonego identyfikatora obwodu VC oraz innych pól nagłówkowych, jak to przedstawiono w opisie warstwy adaptacyjnej ATM CCITT. Komórki te następnie wysuwane są z bloków współpracy do selektora CBR/VBR oraz bloku LPU 661, przedstawionego na fig. 11, przy sterowaniu procesora CRP. W korzystnym wykonaniu, sygnały wyjściowe są połączone i przekazywane do jednego lub wielu selektorów CBR/vBR.

Na figurze 13 przedstawiono blok 1020 współpracy. Przedziały czasowe NTC połączone są za pośrednictwem selektora 1110 do sterownika łączy dacyjnych 1120. Kontroler łączy dacyjnych 1120 przetwarza protokół poziomu bitowego, zawierający flagi, bity robocze i CRC. Drugi kontroler 1140 przetwarza SS7 lub protokół dostępu do łącza komunikatów. Procesor 1130 wyznacza obwód wirtualny do wykorzystania dla komunikatu oraz wysyła rozkaz do procesora 1160 warstwy adaptacyjnej ATM (AAL) w celu segmentacji komunikatu między komórki ATM. Komórki ATM wstawiane są, pod kontrolą procesora AALP 1160, do bufora komórkowego 1170 (nie należy mylić z buforem 620 o szerokości komórki - fig. 8), skąd następnie transmitowane są pod kontrolą procesora CRP 630 (fig. 11) do selektora 663 CBR/VBR (fig. 11). Komórki o wysokim priorytecie wstawiane są do bufora komórkowego 1170 przed komórkami o niskim priorytecie. Komórki z bufora komórkowego 1170 (fig. 13) tworzą komórki VBR, przedstawione na fig. 3 (ramka 125 fis). Bufor komórkowy może mieć głębokość kilku komórek w celu zapewnienia grupowania komórek VBR z platformy CBP.

Moduł AM służy do zaspokajania całego zapotrzebowania OAMP komutatora 5ESS oraz platformy CBP (włącznie z blokami ATMU). Zapotrzebowanie obejmuje ładowanie i sterowanie CBP, obsługę wyświetlania graficznego i komunikację za pośrednictwem ATM z modułami SM. Figura 14 przedstawia architekturę systemu AM/cBp, składającego się z następujących części:

- moduł operacyjny ATM (AMM), w skład którego wchodzi bezpośrednio dołączony terminal. Stanowi on pomocniczy procesor z korekcją błędów, który łączy istniejący komutator 5ESS modułu AM, i służy do zapewnienia dodatkowej możliwości przetwarzania dla nowych przepustowości platformy CBP i modułu ATMU.

172 499

- magistrala Ethernet®, służąca do łączenia modułu AM/AMM z graficznym interfejsem użytkownika (Graphical User Interface - GUI), manipulatorem pakietów ATM (ATM mtKci f-dnuici uid£ pmuAjnuą

- urządzenia peryferyjne interfejsu systemowego komputera przemysłowego (Smali Computer System Interface - SCSI, według standardu przemysłowego) do zapewnienia dostępu do dokumentacji on-line, dyskowej, taśmowej lub zawartej w pamięci stałej z dyskiem optycznym; stanowią one rozszerzenie istniejących nieulotnych urządzeń peryferyjnych modułu AM.

- terminale stanowiska roboczego GUI, które współpracują z istniejącym sprzętem komutacyjnym 5ESS, CBP i blokami ATMU.

- manipulator pakietów ATM, który zaopatruje moduł AM/AMM w możliwość komunikacji za pośrednictwem ATM przez SONET z modułami SM. Moduły SM kończą pracę ATM manipulatorów APH w swoich urządzeniach MLD bloków ATMU. W celu skomunikowania się z modułami SM, moduł AM/AMM wysyła komunikaty za pośrednictwem Ethernet do manipulatorów APH, które dokonują przetworzenia komunikatu na komórkę i transmisji do platformy CBP za pośrednictwem sieci SONET.

Interfejs GUI i pamięć nieulotna są składnikami handlowymi, których sterowanie pozostaje jako rezydentne w oprogramowaniu AMM.

Na figurze 15 przedstawiono sposób wyszukiwania trasy, realizowany przez procesor 511 modułu komutacyjnego lub inny procesor, mający dostęp do danych dotyczących stanu obwodów PVC od łączonego ATMU do miejsca przeznaczenia komórki. Procesor ten odbiera żądanie wyszukania trasy (blok działań 1200) i określa (sprawdzenie 1202), czy są wolne dostępne trasy (kanały) w bezpośrednich aktywnych wirtualnych obwodach CBR do żądanego miejsca przeznaczenia. Jeżeli tak, to wybierana jest dostępna trasa (blok działań 1204) i komunikat wysyłany jest do węzła (zwykle procesora innego ATMU) na drugim końcu, w celu powiadomienia tego węzła, że trasa została wyznaczona w konkretnym przedziale czasowym konkretnego aktywnego obwodu PVC CBR.

Jeżeli w teście 1202 nie stwierdzi się istnienia bezpośrednich aktywnych obwodów PVC CBR, to sprawdzenie 1202 wykorzystywane jest do określenia, czy dostępne są jakiekolwiek trasy na którymś z innych aktywnych obwodów PVC CBR. Jeżeli tak, to wybierana jest dostępna trasa z jednego z tych innych aktywnych obwodów wirtualnych (blok -działań 1210) i powiadomiony jest blok na drugim końcu (blok działań 1206): (Alternatywny aktywny obwód wirtualny jest aktywnym obwodem wirtualnym, wykorzystującym inną trasę, która jest trasą składającą się przynajmniej z dwóch łączy, zamiast jednego, jak w przypadku trasy bezpośredniej). Jeżeli w aktywnych obwodach wirtualnych nie ma żadnych dostępnych tras dla tego żądania, to wytwarza się żądanie przydzielenia dodatkowego obwodu wirtualnego (blok działań 1212). To żądanie przesyłane jest do modułu zarządzającego 53 (fig. 7), który uaktywnia dodatkowy kanał wirtualny, jak to przedstawiono na fig. 16. W końcu, moduł zarządzający przekazuje do procesora SMP 511 odpowiedź pozytywną lub negatywną i w przypadku odpowiedzi pozytywnej informuje o tożsamości, przydzielonego obwodu wirtualnego. Do określenia tej odpowiedzi pozytywnej lub negatywnej wykorzystywane jest sprawdzenie 1214. Jeżeli żądanie przydzielenia zostało załatwione pozytywnie (dodatnie wyjście sprawdzenia 1214), to próba 1212 jest powtarzana w celu dokonania procesu wyboru dostępnej trasy. Jeżeli proces przydzielania zakończył się negatywnie (negatywny wynik próby 1214), to podaje się sygnał zajętości wszystkich obwodów do miejsca, z którego odebrano w bloku 1200 żądanie przydziału trasy.

Przy tym omówieniu zakłada się, że procesor sterujący, np. procesor modułu komutacyjnego, prowadzi listę aktywnych obwodów wirtualnych CBR do przenoszenia ruchu, wychodzącego z przyporządkowanego mu modułu komutacyjnego i uaktualnia stan aktywności każdego kanału takiego obwodu wirtualnego. Możliwe jest również oczywiście utrzymywanie tej informacji w dowolnym miejscu,- np. w module zarządzającym, lecz proponowana organizacja minimalizuje czas potrzebny dla nawiązania większości połączeń. Ponadto, możliwe jest wykorzystanie obwodów wirtualnych CBR w kanałach dwukierunkowych, lecz w takim rozwiązaniu, które umożliwia bardziej efektywne wykorzystanie

172 499 kanałów wirtualnych, wymaga uzgodnienia między dwoma punktami końcowymi w celu zapobieżenia oślepieniu (to znaczy sytuacji, w której ten sam kanał zostaje zajęty równocześnie przez węzły na ¹ obu końcach, przyłączone do tego, kanału).

Figura 16 przedstawia proces aktywacji wirtualnego obwodu CBR. Stosuje się znacznie więcej obwodów wirtualnych CBR (tzn. przechowuje się w pamięciach sieci), niż może ich być aktywnych w dowolnym momencie. W zasadzie, obwody wirtualne CBR tworzy się w celu manipulowania ruchem szczytowym między parą węzłów (w tym przypadku modułów komutacyjnych). Przewiduje się aktywację obwodów wirtualnych CbR, kiedy są dostępne dla przenoszenia ruchu. Proces aktywacji ma na celu zapewnienie, że fizyczne obwody ATM, przenoszące wirtualne obwody CBR, nie są przeciążone, i że do przenoszenia ruchu nie są wykorzystywane uszkodzone fizycznie obwody ATM. W przypadku wystąpienia błędu na przykład, wszystkie obwody wirtualne CBR, które wykorzystują uszkodzone urządzenie, muszą zostać zdezaktywowane.

W tym konkretnym wykonaniu, proces aktywacji wirtualnych obwodów CBR przebiega analogicznie do procesu zajmowania poszczególnych łączy międzymiastowych według idei pracy w czasie rzeczywistym, przez kierowanie dodatkowego ruchu przez mniej obciążone urządzenia transmisyjne, w tym przypadku urządzenia SONET/ATM. Pewnym specyficznym parametrem opisanej organizacji, który różni się od przypadku trasowania ruchu przez poszczególne łącza międzymiastowe, jest stosowanie grup podzielonych, przedstawionych na fig. 5, to znaczy aktywnych wirtualnych obwodów CBR, których część kanałów wykorzystywana jest do ruchu wychodzącego w jednym kierunku, a część kanałów wykorzystywana jest do ruchu wychodzącego w innym kierunku. Tego rodzaju grupy podzielone są szczególnie korzystne do zastosowania przy przenoszeniu ruchu między dwoma węzłami, dla których poziom ruchu jest stosunkowo mały. Inna różnica polega na tym, że do alternatywie trasowanego ruchu może być potrzebna większa liczba łączy, tak że przy aktywacji alternatywnych tras PVC, można uwzględniać obciążenie poszczególnych łączy.

Moduł zarządzający odbiera żądanie przydziału z procesora 511 modułu komutacyjnego (blok działań 1300). Moduł zarządzający najpierw określa (sprawdzenie 1302), czy któryś z wirtualnych obwodów CBR przenosi ruch podzielony (to znaczy wychodzący z dwóch węzłów końcowych). Jeżeli tak, to moduł zarządzający określa, jak wiele obwodów jest w tym momencie zajętych w każdym kierunku, i sprawdza, czy istnieje odpowiedni margines w grupach podzielonych, umożliwiający przydzielenie dodatkowych kilku kanałów w kierunku zgodnym z żądaniem przydziału. Kanały grup podzielonych są rozmieszczone tak, że pierwszych n kanałów jest wybieranych w jednym kierunku, a reszta - w innym kierunku, i że wyszukiwanie kanału wykonywane jest w ten sposób, aby zostawić zawsze dostępne kanały środkowe. Jeżeli kanały środkowe są dostępne, i jeżeli liczba dostępnych kanałów jest dostatecznie duża dla umożliwienia przemieszczenia punktu ‘ podziału (pozytywny wynik sprawdzenia 1304), to punkt podziału zostaje przesunięty (blok 1306) i powiadamiane są dwa węzły końcowe (blok działań 1308). Węzeł żądający informowany jest o pozytywnym wyniku załatwienia żądania przydziału i przy ponownym wykonaniu przez żądający procesor SMP wykonuje sprawdzenia 1102 i 1108, jedno z nich będzie teraz miało wynik pozytywny. W tym wykonaniu sprawdzane są najpierw grupy podzielone. Badania symulacyjne mogą wykazać, że niezależnie od tego sprawdzanie najpierw osiągalności dodatkowych obwodów PVC jest najbardziej optymalne.

Jeżeli nie jest dostępna żadna z grup podzielonych (negatywny wynik sprawdzenia 1302) lub jeżeli nie ma odpowiedniego marginesu grupy (grup) podzielonych (negatywny wynik sprawdzenia 1304), wtedy sprawdzenie 1320 określa, czy występuje dostępny, utworzony jako wolny, obwód wirtualny CBR. Jeżeli tak, to konieczne jest sprawdzenie, czy aktywacja dodatkowego obwodu PVC CBR nie spowoduje natłoku na którymś ze złączy przenoszących. Jeżeli stwierdzi się zagęszczenie, to utworzony jako wolny, bezpośredni obwód wirtualny CBR zostaje usunięty i nie jest uaktywniany, a wykonuje się sprawdzenie 1324; jeżeli nie powoduje się natłoku, to ten obwód zostaje uaktywniony (blok działań 1322), a dwa węzły końcowe tego obwodu zostają powiadomione o aktywacji (blok działań 1308). W przeciw nym przypadku, sprawdzenie 1324 służy określeniu, czy dostępne są alternatywne

172 499 obwody wirtualne CBR. Przy dokonywaniu wyboru między osiągalnymi alternatywnymi obwodami CBR stosuje się zasady trasowania w czasie rzeczywistym przez preferowanie wy (joru osiągalnych alternatywnych wirtualnych obwodów CBR, które wykorzystują stosunkowo słabo obciążone urządzenia ATM... Przy określaniu, które urządzenia ATM są mniej obciążone, jeżeli preferuje się obwody dwułączowe przed trójłączowymi, to obciążenie potencjalnych obwodów dwułączowych można sprawdzić przez żądanie od modułu zarządzającego dołączonego do CBP, połączonego z docelowym modułem komutacyjnym, raportu o obciążeniu jego obwodów ATM. Ponieważ każda aktywacja wirtualnego obwodu CBR stanowi znaczniejsze zużycie rezerw (48 kanałów w stosunku do jednego), niż w przypadku wybierania pojedynczego łącza dalekosiężnego, w przypadku trasowania w czasie rzeczywistym, to granica progu obciążenia, poza którą obwody CBR nie powinny być uaktywniane, powinna być wyznaczona dla każdego urządzenia wykorzystywanego przez potencjalny obwód PVC CBR. Limit zależy również od wielkości ruchu VBR realizowanego przez urządzenia ATM. Oczywiście, ta granica jest parametrem, który powinien być pod kontrolą bloków zarządzających siecią, i może być różna dla różnych urządzeń ATM, jak również powinna być korygowana po zebraniu doświadczenia z eksploatacji.

Należy zaznaczyć, że w korzystnym wykonaniu wszystkie tworzone obwody PVC mają określone trasy łączące dwa węzły końcowe i zmienną liczbę węzłów pośrednich. W odróżnieniu od tego, częściowo utworzone obwody PVC mogą być tworzone ze zmienną trasą, wybieraną w momencie uaktywnienia.

Jeżeli nie są dostępne do przydziału alternatywne, obwody wirtualne CBR, to system allokacyjny do żądającego procesora SMP zwraca informację o błędzie (blok działań 1526). Jeżeli znaleziono dostępny obwód alternatywny (blok działań 1328) (osiągalny obwód wybiera się z pośród wielu obwodów alternatywnych o stosunkowo małym obciążeniu) to obwód alternatywny zostaje uaktywniony (blok działań 1330), a węzeł końcowy i pośredniczące komutatory CBP powiadamiane są o uaktywnieniu obwodu wirtualnego CBR.

Poniżej omówiono proces konsolidacji aktywnego obwodu PVCCBR. W czasie trwania normalnej aktywności przy połączeniu dalekosiężnym, zwykle zdarza się, że różne komórki zespolone między dwoma węzłami końcowymi nie są całkowicie wypełnione. Ponadto często zdarza się, że ogólna liczba sygnałów DSO w dwóch lub więcej aktywnych komórkach zespolonych jest mniejsza lub równa ogólnej liczbie sygnałów DSO, realizowanych przez komórkę zespoloną (48/46). W tym przypadku pożądane jest skonsolidowanie obwodów PVC przenoszących te komórki, z utworzeniem jednej, wykorzystanej w większym stopniu, komórki przenoszącej sygnały DSO. Obwód PVC dla komórek zespolonych, które przestają mieć aktywne sygnały DSO można następnie zdezaktywować, zwalniając tym samym pasma jednego lub więcej urządzeń ATM. Ta zwolniona szerokość pasma może być następnie wykorzystana dla komórek zespolonych, między innymi źródłami i miejscami przeznaczenia. Tak więc osiąga się poprawę efektywności wykorzystania sieci. Proces konsolidacji przedstawiono na fig. 17.

W poniższym omówieniu konsolidowane komórki omawia się jako komórki między modułami SM, a przeprowadzenie konsolidacji, jako wykonywane przez procesory SMP dwóch modułów SM. W odróżnieniu od tego, zwłaszcza w strukturze, w której kilka modułów SM przyłączonych jest do bloku ATMU, ponieważ przetwarzanie komórek zespolonych wykonywane jest przez bloki ATMU, możliwe jest również zestawienie bloków ATMU jako części platformy CBP, przy tym konsolidacją komórek zespolonych może, zamiast procesora SMP, sterować moduł SM. Jednak w każdym przypadku przetwarzanie będzie takie samo, będzie wykonywane przez inny procesor.

Przy wykonywaniu konsolidacji procesory modułu komutacyjnego w sposób ciągły sprawdzają aktywne komórki zespolone na warunek częściowego wypełnienia, który jest określany jako warunek występowania dwóch komórek zespolonych dla tego samego przeznaczenia, takich że ogólna liczba aktywnych sygnałów DSO w obu komórkach jest mniejsza od ogólnej liczby sygnałów DSO w jednej komórce zespolonej (48/46). Liczba, o którą suma aktywnych sygnałów w obu komórkach jest mniejsza od 48/46 jest parametrem, który należy ustalić w wyniku badań symulacyjnych i praktycznych. Jeżeli ten parametr jest

172 499 zbyt niski (na przykład zero), to może wystąpić relaksacja, jeżeli zbyt wysoki, na przykład 10, to może wystąpić nieefektywne wykorzystanie urządzeń. W celu niniejszego omówienia, komórka i odpowiadający jej obwód PVC są w mniejszym lub większym stopniu wymienne. Każda aktywna komórka znajduje się pod kontrolą jednego z przyłączonych węzłów końcowych, węzła końcowego, który zapoczątkowuje ruch wyjściowy, lub w przypadku komórek z rozdzielonym ruchem, węzła wybranego arbitralnie. Jeżeli sterujący procesor SMP (to znaczy procesor SMP węzła sterującego) stwierdzi, że występują warunki częściowego wypełnienia, przekazuje żądanie do węzła przeznaczenia (zwykle innego modułu komutacyjnego) konsolidacji tych dwóch komórek zespolonych.

Żądanie zawiera:

- identyfikator tych dwóch komórek zespolonych, (na przykład identyfikator obwodu wirtualnego - Virtual Cicuit Identifier). Jedna z komórek jest komórką konsolidowaną, a druga jest komórką przeznaczoną do eliminacji (ponieważ po konsolidacji nie będzie przenosiła żadnego sygnału DSO).

- listę przeorganizowania komórki DSO z komórki eliminowanej na komórkę konsolidowaną.

W tym wykonaniu, sygnały DSO komórki konsolidowanej pozostają na tych samych pozycjach w komórce, a sygnały DSO z komórki eliminowanej przenoszone są na jałowe pozycje komórki konsolidowanej.

Drugi węzeł odpowiada potwierdzeniem konsolidacji. W czasie trwania konsolidacji, nowe komórki wymagające przenoszenia między dwoma węzłami, (zwłaszcza modułami komutacyjnymi) będą wykorzystywały wyłącznie sygnały DSO komórki konsolidowanej, nie zapełniając kanałów komórki eliminowanej. Możliwe jest nadejście nowych połączeń, a zatem i wyzwalanie aktywacji obwodu PVC dla komórki zespolonej podczas eliminowania innego obwodu PVC. To zjawisko według wynalazku jest nieprawdopodobne, gdyż nadmiarowe obwody PVC zostają wyeliminowane ostatecznie.

W ceiu przeprowadzenia konsolidacji, nowo dochodzące do eliminowanej komórki sygnały DSO przesyłane są zarówno do komórki konsolidowanej, jak i do komórki eliminowanej. Wewnątrz bloku ATMU komutatory przestrzenne przekazują sygnał DSO łączem NCT z modułu SM do dwóch różnych lokacji CWB.

, Procesor SMP wysyła rozkaz do kontrolera ATMU CC wykonania tej funkcji. Po jej wykonaniu, procesor SMP przesyła komunikat do drugiego węzła, mówiący, że wspomniane działanie kopiowania zostało unieważnione. Drugi węzeł musi wysłać podobny komunikat do węzła inicjującego. Po odebraniu tego komunikatu procesor SMP przesyła do kontrolera ATMU CC rozkaz dezaktywacji obwodu PVC eliminowanej komórki. Kontroler ATMU CC powoduje odczyt przez komutator przestrzenny sygnałów DSO z lokacji CWB przyporządkowanych konsolidowanej komórce nowych sygnałów DSO z komórki eliminowanej. Kontroler ATMU CC następnie usuwa tę komórkę z listy aktywnych komórek zespolonych procesora CLP. Wyeliminowane komórki zespolone przestają być przetwarzane w sygnały DSO w łączach NCT. Ponieważ sygnały DSO zostają przełączone przez komutator przestrzenny do łączy NCT, to nie występuje zmiana przedziałów czasowych łączy NCT do modułu SM TSI. Na drugim końcu następuje teraz również zdezaktywowanie obwodu PVC eliminowanej komórki.

Problem powstaje, kiedy kanał z jednej komórki przenoszony jest do tego samego kanału mnej komórki; w okresie przejściowym ta komórka byłaby zapisywana na tej samej pozycji kanałowej dwóch lokacji buforowych. Problemu tego można uniknąć w jeden z trzech sposobów:

- podwojenie szybkości CWB w ceiu umożliwienia dwóch zapisów w jednym interwale czasowym,

- dokonanie konsolidacji za pomocą oprogramowania w celu uniknięcia tego rodzaju okresu przejściowego,

- wykonanie przejścia w dwóch etapach, pierwszym polegającym na zwolnieniu dodatkowego kanału przenoszącego do komórki, przez skopiowanie zajętego kanału na pozycję

172 499 jałową, zwolnienie uprzednio zajętego kanału i następnie przeniesienie kanału z komórki' zwalnianej do nowozwolnionego kanału komórki docelowej.

Jeżeli do jednego uiOau ζ\τιν±^ umączone aą uwa iud więcej rnooułow oivi, to aloo procesor AMF jednego z modułów SM steruje dezaktywowanym obwodem PVC, albo, korzystnie, moduł AM przyłączonej platformy CBP steruje obwodem PVC. W obu przypadkach procesem konsolidacji steruje tylko jeden procesor w węźle sterującym.

Sieć działań do wykonania procesu konsolidacji przedstawiono na fig. 17. W pewnym momencie proces konsolidacji rozpoczyna się w procesorze, który steruje przydzielaniem trwałych obwodów wirtualnych (blok działań 1400). Dla stwierdzenia występowania częściowo wypełnionych trwałych obwodów wirtualnych wykonywane jest sprawdzenie (sprawdzenie 1402). Sprawdzenie to wykonywane jest przez kontrolę, czy występują obwody PVC o tym samym węźle źródłowym i węźle przeznaczenia, które łącznie przenoszą mniejszy ruch, niż mógłby być przenoszony przez jeden obwód PVC. Ponieważ zwykle obowiązuje pewna kolejność przeglądania obwodów PVC dla konkretnego węzła przeznaczenia, to częściowo wypełnione obwody PVC zostaną najprawdopodobniej znalezione pod koniec takiej listy. Ponieważ każda para sprawdzana jest, czy nie jest spełniony warunek częściowego wypełnienia (negatywny wynik sprawdzenia 1402), to dokonuje się sprawdzenia, czy proces został zakończony (sprawdzenie 1404) i jeżeli tak, to jest to koniec procesu konsolidacji w tym momencie (blok końcowy 1406). Jeżeli nie, to sprawdzana jest inna para obwodów PVC na warunek częściowego wypełnienia (ogólnie biorąc,· należy się spodziewać, że ruch dwukierunkowy przenosić będzie nie więcej niż jeden obwód PVC. Dwukierunkowy obwód PVC można wyeliminować w dwóch krokach/przez wyeliminowanie na początku kanałów wychodzących z jednego kierunku, a następnie wyeliminowanie tych kanałów w procesie opisanym poniżej, z przetworzeniem eliminowanej komórki nie w komórkę nieaktywnego obwodu PVC, lecz w komórkę jednokierunkowego obwodu PVC, obecnie w całości sterowanego przez drugi węzeł końcowy).

Jeżeli znaleziona· zostanie para częściowo wypełnionych obwodów PVC (dodatni wynik sprawdzenia' 1402), po stwierdzeniu, że ogólny ruch przenoszony przez trasę obsługiwaną przez ‘te obwody PVC może być odpowiednio obsłużony przez mniejszą o jeden liczbę obwodów PV C (w celu· wyeliminowania niepotrzebnego wahadłowego procesu aktywizacji -' konsolidacji PVC) to węzeł sterujący (przenoszący ruch wyjściowy do tego PVC) dokonuje konsolidacji, kanałów- z komórki eliminowanej do komórki docelowej (blok działań 1410). Następnie: wysyłany jest komunikat do odległego węzła końcowego (węzła z ruchem wchodzącym do tego węzła PVC) z informacją, że węzeł nowych kanałów zajmowany przez kanały z przeznaczonego do dezaktywacji obwodu PVC (lub w przypadku ruchu dwukierunkowego PVC, przetwarzanego w ruch jednokierunkowy PVC). Węzeł odejściowy również zestawiony jest tak, że przejmuje ruch z kanałów eliminowanej komórki, przekazywanych zarówno do - komórki eliminowanego obwodu PVC, jak i skonsolidowanej komórki docelowej (blok działań 1414). Odejściowy węzeł następnie oczekuje na otrzymanie potwierdzenia komunikatu z węzła wejściowego dla ruchu (działanie 1416). W odpowiedzi na ten komunikat, obwód PVC odpowiadający eliminowanym komórkom zostaje zdezaktywowany (blok działań 1418) (lub w przypadku dwukierunkowego obwodu PV C ten obwód PVC zostaje przekształcony w obwód PVC przenoszący wyłącznie ruch wejściowy). Po wykonaniu bloku działań 1418, następuje sprawdzenie pozostałych obwodów PVC na warunek częściowego zapełnienia (sprawdzenie 1402).

Na figurze· 7*przedstawiono schemat blokowy konkretnego wykonania wynalazku, na bazie architektury komutacji 5ESS. Blok interfejsowy pracy z asynchronicznym przetwarzaniem danych (ATMU) zapewnia sprzężenie między modułem komutacyjnym i wspólną platformą szerokopasmową (CBP). Platforma CBP działa jak kombinowany moduł komunikacyjny służący do przełączania przyłączonych do niej modułów komutacyjnych i jako blok przełączania ATM, służący do łączenia, za pośrednictwem łączy ATM z innymi platformami CBP. Normalnym formatem do przenoszenia rozmów i danych modułu komutacyjnego 5ESS jest jednobajtowy przedział czasu. Format CBP obejmuje komórkę 53 bajtową, zawierającą 48 bajtów do przenoszenia dźwięku i danych oraz 5 - bajtowy nagło16

172 499 wek. Blok ATMU zapewnia konwersję między jednobajtowymi przedziałami czasu i 53-bajtowymi komórkami ATM. Zapewnia on również zestawienie potrzebnych do nadawania wiClUkiutnych przedziałów czasowych, na plzykiad kanału 304 kbity/s, w ruzne bajty pojedynczej komórki ATM. Moduł komutacyjny 5ESS sprzęga blok ATMU za pośrednictwem łączy sterowania siecią i taktowania (łączy 'typu 2) (NCT), a blok ATMU sprzęga platformę CBP za pośrednictwem łącza synchronicznej hierarchii cyfrowej (SDH) lub jej wersji amerykańskiej, synchronicznej sieci optycznej (SONET).' Łącza SDH lub SONET przenoszą komórki ATM. Przez zastosowanie komutacji rozmów i danych platforma CBP eliminuje potrzebę stosowania komutatora multipleksu czasowego wykorzystywanego w module telekomunikacyjnym znanym ze stanu techniki, 5ESS. W korzystnym wykonaniu moduł telekomunikacyjny (SN) jest większy od przedstawionego w opisie zamieszczonym w przywoływanym AT & T Technical Journal, co jest korzystne ze względu na otrzymanie układu o większej niż dotychczas szybkości działania. Odpowiednio do tego poniżej opisano rozmiary modułu SM. Mimo, iż w tym wykonaniu platforma CBP sprzęga się za pośrednictwem modułu ATMU z modułami komutacyjnymi jednego systemu komutacyjnego, to z łatwością również może się sprzęgać z jednym lub wieloma całymi niezależnymi systemami komutacyjnymi.

Platforma CBP zapewnia również przekazywanie komunikatów SM również do modułu zarządzającego (AM) (komutatora 5ESS), jak również do innych modułów SM, eliminując w ten sposób potrzebę stosowania przekaźnika komunikatów wewnątrzkomutatorowych. Blok ATMU przetwarza komunikaty SM z manipulatorów komunikat:owych i/lub bloków PSU modułu komutacyjnego 5ESS na format odpowiedni do przenoszenia przez CBP. Wykorzystuje się do tego ceiu standardową warstwę adaptacyjną ATM. Blok ATMU zapewnia również przenoszenie przy działaniu funkcji pośrednictwa (CPI) procesora CBP, który może być wykorzystywany do wymuszania restartu jednego z bloków SM, jeżeli powstała sytuacja wymaga resetu.

Komunikaty systemu sygnalizacyjnego 7 (SS7) są przekazywane przez obwody wirtualne sieci dalekosiężnej zapewniając przekazywanie komunikatów od komutatora do komutatora, bez potrzeby pośredniczenia procesora STP w ich przekazywaniu. (Przy dostępie do baz danych pożądane jest wykorzystanie, przynajmniej na początku, jednego z procesorów STP, co zapewnia dostęp do baz danych dla sieci 10 transmisji sygnałowej). Blok ATMU realizuje tę funkcję przez składanie pakietów w komórki ATM, przyporządkowanie trasy wirtualnej każdemu z punktów kodowych komutatora SS7, następnie przekazywania komórek do sieci dalekosiężnej ATM, przez wyznaczoną trasę wirtualną.

Opisane korzystne wykonanie uwzględnia fakt, że blok ATMU jest ściśle przyporządkowany modułowi SM, gdyż to okazuje się bardziej użyteczne z punktu widzenia sieci dalekosiężnej. Możliwa jest również odmiana, w której blok ATMU jest ściśle przyporządkowany platformie CBP. Jeżeli blok ATMU jest ściśle przyporządkowany platformie CBP, to blok ATMU otrzymuje swoje sygnały sterujące z kontrolera wspólnej platformy szerokopasmowej i modułu AM. W przypadku, kiedy blok ATMU jest ściśle przyporządkowany CBP, sygnały sterujące przesyłane są za pośrednictwem obwodów PVC, CBR lub VBR z modułu AM do centralnego kontrolera bloku (ATMU CC).

Jak to pokazano na fig. 7, sterowanie bieżące i sterowanie obwodów CBP odbywa się z modułu AM. Moduł AM działa, jak ostateczny blok nadrzędny kontrolera ramkowego platformy CBP. W tym wykonaniu platforma CBP służy tylko za środek przełączania ATM i nie zapewnia żadnego przetwarzania, ani sygnałów telewizyjnych, ani transmisji ramkowych, ani przełącznika danych z komutacją megabitową (SMDS). W odróżnieniu od tego, przełączanie ATM może być również sterowane bezpośrednio w celu przyjmowania sygnałów wyjściowych ATM i łączenia tych sygnałów do żądanego miejsca przeznaczenia. Taka organizacja jest korzystna, na przykład przy przełączaniu takich sygnałów szerokopasmowych, jak sygnały telewizji wysokiej rozdzielczości (HDTV), których szerokość pasma czyni bezpośrednie przyłączenie do CBP bardziej ekonomicznym. Do tych czynności obsługowych przy sterowaniu nawiązywaniem tras ATM może być przydatny również moduł AM lub inny procesor specjalny.

172 499

Zakłada się niniejszym, że komputery lub inne urządzenia końcowe służące do nadawania lub odbioru danych zapewniają odpowiednią szerokość pasma przy nadawaniu takich danych, przed wy^^^uem żądania połączenia przez cBf.

Komórka zespolona złożona z 48 bajtów wykorzystywana jest do przenoszenia danych PCM próbek złożonych z 48 różnych połączeń (jeżeli połączenie dotyczy dźwięku 64 kbity/s). Komórki każdej wiązki rozmów przesyłane są co 125 μ s przenosząc 48 kanałów DSO, przy czym każdy kanał DSO służy do transmisji 8 - bitowych próbek PCM lub danych 8000 razy na sekundę.

Można zamiast tego przenosić 46 kanałów DSO i dwubajtowy indeks wykorzystywany do identyfikacji, która grupa 46 kanałów danej wirtualnej grupy obwodów przenoszona jest w konkretnej komórce. W tym przypadku zestaw komórek ATM dla jednej grupy obwodów wirtualnych przekazuje się co 125 μ s, lecz komórki z konkretnym indeksem przesyłane są tylko raz na 125 μs. Ta odmiana służy do zmniejszenia liczby tras wirtualnych, które musi realizować sieć, i do zaoszczędzenia pamięci w bloku ATMU i platformie CBP, ponieważ możliwe jest stosowanie tej samej pamięci wejściowej do przełączania wszystkich obwodów PVC CBR, łączących dane źródło z danym miejscem przeznaczenia za pośrednictwem danego zespołu łączy.

Niniejszym opisano ogólny projekt bloku interfejsu do pracy z asynchronicznym przenoszeniem danych (ATMU) stosowanego do wykonywania dwóch zasadniczych funkcji:

- konwersji transmisji DSO na zespolone komórki ATM,

- konwersji komunikatów o zmiennej długości na komórki ATM.

Omówienie skupione jest na strumieniu DSO od komutatora 5ESS do sieci ATM (ruch CBR).

Na figurze 8 przedstawiono schemat blokowy ATMU. Łącza sterowania siecią i taktowania (NCT) od bloku wymiany przedziałów czasowych TSI 517 modułu SM przedstawiono jako kończące się z przełączniku przestrzennym znajdującym się w module ATMU. Przeznaczeniem przełącznika przestrzennego jest rozmnożenie wyjść łączy NTC do 48 (lub 46) łączy wewnętrznych, zależnie od tego, który bajt w komórce zespolonej wykorzystany jest dla danej rozmowy. Te łącza kończą się zespołem komórkowych urządzeń pamięciowych, zwanych buforem o szerokości komórki (CWB), przedstawionym na fig. 8, który zapamiętuje 48/46 próbek PCM DSO komórki zespolonej. Tak więc komutator przestrzenny służy do przyporządkowania przedziałów czasowych tras (sygnałów DSO) do odpowiednich zespolonych lokacji bajtowych na wejściu CWB.

Funkcją bufora o szerokości komórki (CWB) jest zestawianie bajtów wirtualnych komórek tras w format umożliwiający ich równoczesny odczyt w jednym cyklu odczytu pamięci. Bufor CWB jest buforem, którego szerokość jest równa wielkości jednej komórki ATM (nie licząc bajtów nagłówkowych). Szerokość ta wynosi 48/46 bajtów, a głębokość jest równa liczbie pojedynczych aktywnych tras wirtualnych, które muszą występować w danym momencie (dla 46 - bajtowej komórki zespolonej każda aktywna komórka zaopatrzona w konkretny indeks i trasę wirtualną uważana jest za pojedynczą aktywną trasę wirtualną). Jak to pokazano na fig. 8, każda z pozycji bajtu PCM komórki wpisana jest w oddzielnej komórce pamięci, zaopatrzonej w niezależny obwód sterowania zapisem. Każdy adres tej pamięci odpowiada oddzielnej trasie wirtualnej. (W przypadku implementacji 46 - bajtowej, wielokrotnym komórkom ATM trasy wirtualnej odpowiadają sąsiednie lokacje pamięci). Każda z tych pamięci bajtowych zaopatrzona jest w pamięć sterującą, która mapuje poszczególne 48/46 - łączowe przedziały czasowe (tylko część PCM) w postaci jednej pozycji bajtowej trasy wirtualnej w CWB. Ponieważ pamięć sterująca dla każdej pamięci bajtowej jest niezależna, to każdy z aktywnych przedziałów czasowych 46/48 - miułączy ma możliwość dotarcia do dowolnej lokacji pamięci trasy wirtualnej w buforze. Tak więc, bajty 48/46 - miu łączy, pojawiające się w tym samym czasie na wejściu bufora CWB mogą być zapisane w różnych pozycjach pamięci ścieżki wirtualnej odpowiednich pamięci buforowych, a zatem złożone w różne komórki tras wirtualnych w CWB. Pamięć sterująca ma możliwość bloko18

172 499 wania zapisu bajtowej pamięci buforowej, jeżeli konkretny sygnał DSO na łączu NCT nie jest aktywny, to znaczy nie jest w danym momencie wykorzystywany przez żadną z rozmów.

W ciągu każdego interwału czasowego 125 μ s wszystkie aktywne sygnały DSO wpisywane są do przydzielonych im lokacji bajtowych wybranej komórki trasy wirtualnej: Komórki zespolone są odczytywane z bufora o szerokości komórki, co 125 μ s, pod kontrolą procesora listy komórek (CLP) 630, przedstawionego na fig. 8. Procesor CLP zawiera listę aktywnych komórek zespolonych przechowywanych w dołączonej liście. Dołączona lista przechowuje adresowe bity nagłówka trasy wirtualnej ATM oraz adres bufora CWB, pod którym przechowywana jest komórka zespolona trasy wirtualnej. Lista procesora CLP zawiera jedynie trasy wirtualne, w których występują aktywne sygnały DSO. Procesor CLP przegląda listę raz co 125 μ s powodując nadanie każdej komórki zespolonej. Po nadaniu komórek CBR procesor CLP odczytuje komórki VBR (jeżeli występują one w kolejce) z urządzenia warstwy komunikatów (MLD) 670 w celu wykorzystania rezerwy czasowej w interwale 125 fi^s, jak to przedstawiono na fig. 3.

Ponieważ bufor o szerokości komórki ma szerokość (jego część danych) równą szerokości komórki ATM, to cała komórka ATM może być odczytana z jednej komórki tego bufora w jednym dostępie. Konwersja z postaci równoległej na szeregową, realizowana jest pomocą rejestrów przesuwnych z równoległym wejściem i szeregowym wyjściem 651, ...652, które wybierane są za pomocą selektora 653 ... 654 rejestrów przesuwnych pod kontrolą CLP 630. Odczytane dane dotyczące danych nagłówka ATM z CLP załadowywane są do rejestru przesuwnego, który dołączony jest do interfejsu 661 ... 662, urządzenia SONET. W przypadku komórki 46 - bajtowej CLP 630 zaopatruje je dodatkowo w dwubajtowy indeks. Interfejs z urządzenia SONET połączony jest bezpośrednio z CBP.

Inne obszary adresowane przedstawione w niniejszym opisie przeznaczone są do dwukierunkowego przenoszenia sygnałów fonicznych i danych, funkcji takich jak na przykład testowanie i monitorowanie trasy, wykonywanie testów natłoku w celu określenia, czy dana tworzona trasa dopuszcza aktywację nowych, stanowiących obciążenie komórek zespolonych, jak również sterowanie i korekcję błędów.

Sterowanie bloku ATMU odbywa się za pomocą centralnego sterownika ATMU (ATMU CC) 600. Komunikaty sterujące odbierane są w ATMU CC z przeznaczonych do tego przedziałów czasowych wstawionych do komutatora przestrzennego i przekazywanych do ATMU CC za pośrednictwem specjalnej magistrali sterującej (nie pokazana). Komunikaty sterujące przekazywane są z procesora modułu komutacyjnego (SMP) 511 modułu komutacyjnego 5ESS (SM) 510, za pośrednictwem manipulatora komunikatowego 513 w module SM. Sygnały sterujące z ATMU CC rozprowadzane są w ATMU za pośrednictwem magistrali sterujących. Przełącznik przestrzenny 610 zaopatrywany jest z pamięci w informacje o doborze tras sterowania komunikatami, doborze łączy aktywnych i doborze aktywnej strony łączy. Informację o doborze łączy wykorzystuje się do określenia, które łącza NTC modułu SM są aktywne. W odróżnieniu od tego, do identyfikacji łączy aktywnych mogą być wykorzystane .bity E opisane poniżej, ponieważ bity E są aktywne tylko w trasach uaktywnionych. Wybór łączy wykorzystuje się do określenia, które łącza NTC wychodzące z modułu SM są aktywne. Łącza mogą być albo w stanie aktywnym, albo w stanie oczekiwania. Wybór strony, określa, która strona ATM jest aktywna, a która znajduje się w stanie oczekiwania. Bufor o szerokości komórki otrzymuje informację dotyczącą mapowania przedziałów czasowych dla tras wirtualnych i przydziału pozycji bajtowych wewnątrz komórki ATM. Procesor listy komórek ma informację o aktywnych trasach wirtualnych i zaopatruje selektor 653,..., 654' rejestrów przesuwnych w informacje adresowe dotyczące tych rejestrów przesuwnych. W tej konstrukcji bloku ATMU może on obsługiwać więcej niż jedno urządzenie SONET, tak że każda komórka ATM może być przekazywana do jednego z możliwych 8 rejestrów przesuwnych. Procesor CLP zaopatrzony jest w informacje o tożsamości odpowiedniego rejestru przesuwnego dla każdej trasy wirtualnej. Bloki współpracy (IWU) 1020, 1022, ..., 1024 (fig. 12) urządzenia MLD zaopatrzone są również w informacje o adresach przeznaczenia tras wirtualnych. Kontroler ATMU CC zapewnia bieżące sterowanie ATMU. Komunikaty bieżące dla samego kontrolera ATMU CC takie,

172 499 jak inicjalizacja ATMU CC, i odbierane są za pośrednictwem specjalizowanej magistrali sterującej przed wejściem do komutatora przestrzennego.

W korzystnym wykonaniu blok ATMU sierowany jest przez moduł SM. Możliwe jest również sterowanie bloku ATMU przez procesor CBP. W tym przypadku kontroler ATMU otrzymuje sterowanie z kontrolera wspólnej platformy szerokopasmowej. Blok ATMU zapewnia przekazywanie komunikatów z modułu SM do modułu SM oraz z modułu SM do modułu AM, na podstawie komunikacyjnych funkcji obsługowych dla komutatora funkcji 5ESS, za pośrednictwem pakietów międzyprocesorowych.

Blok ATMU zapewnia następujące funkcje komunikacyjne w odniesieniu komunikatów dla komutatora 5ESS:

- z modułu SM do modułu SM i z modułu SM do modułu AM, za pośrednictwem pakietów mikroprocesorowych

- transportu pakietu części przenoszenia komunikatów' SS7 (MTP)

Obie te funkcje wykonywane są w podobny sposób. - Na fig. 8, urządzenie warstwy kom unikatowej (MLD) odbiera komunikaty- z modułu SM za pośrednictwem komutatora przestrzennego. Komunikaty o zmiennej długości komutatora 5ESS i SS7 przenoszone są w kanałach czasowych wychodzących z manipulatorów protokołu (TPH) w bloku przełączania pakietów (PSU) lub z manipulatora komunikatów modułu SM. Urządzenie MLD zawiera trzy typy bloków współpracy (IWU), blok komunikatowy IWU komutatora 5ESS, blok IWU SS7, którego zadaniem jest odtworzenie komunikatów z SMP, oraz realizacja funkcji inter-PSU (współpracy bloków PSU) bloku IWU do przekazywania komunikatów danych od użytkownika do użytkownika. Funkcją tych bloków jest:

- odbieranie komunikatów przenoszonych z przełącznika przestrzennego,

- przydzielanie trasy wirtualnej łączącej miejsce przeznaczenia identyfikowane nagłówkiem,

- dokonywanie segmentacji i ponownego zestawiania ATM,

- przesuwanie danych po otrzymaniu odpowiednich informacji z CLP.

Manipulacja sygnałami SS7 nieco się różni od manipulacji komunikatami międzyprocesorowymi komutatora 5ESS. W przypadku komunikatów międzyprocesorowych komutatora 5ESS ramka przekazywana jest trasą wirtualną do modułu przeznaczenia AM lub SM. Komunikaty przetwarzane są w celu odczytania adresu przeznaczenia. Adres przeznaczenia określa, który obwód wirtualny bloku ATMU jest wykorzystywany do segmentacji między komórki.

W przypadku komunikatu SS7, łącze danych sygnalizacyjnych kończy się w bloku IWU SS7, a komunikat MTP przekazywany jest trasą wirtualną do międzymiastowej centrali przeznaczenia.

W' przypadku komunikatów inter-PSU, komunikaty są przetwairzane w celu odczytania adresu przeznaczenia PSU; ten adres przeznaczenia określa, który obwód lokalny wykorzystuje blok ATMU do segmentacji między komórki.

W tym wykonaniu, procesor CBP i blok ATMU połączone są za pomocą międzycentralowych, przenoszących ATM, urządzeń SDH oraz SONET (synchronicznej hierarchii cyfrowej/synchronicznej sieci optycznej). Moduł SM z blokiem ATMU nie jest elementem sieci z punktu widzenia sieci SDH lub SONET, i nie stanowi ogólnego zakończenia odcinka cyfrowego kanału cyfrowego (DCC). Jednakowoż urządzenie międzycentralowe jest optyczne, tak ze j eden z modułów SM z blokiem ATM U może być wydzielony z CBP. Jeżeli moduł SM i blok ATMU łączą się bezpośrednio z CBP, to wtedy do wydzielenia na taką odległość potrzebne są tylko światłowody (i ewentualnie retranslatory).

Kiedy moduł SM z blokiem ATMU obsługiwany jest zdalnie za pośrednictwem sieci ogólnej SDH/SONET, wtedy w celu prawidłowego zakończenia odcinka DCC na końcu modułu SM stosuje się multipleksery SDH/SONET lub przełączniki obsługujące synchroniczny multipleks czasowy -1 (STM -1, Synchronous Time Multiplex -1) i zmultipleksowany STM -1. W tym przypadku ogólnym urządzenie SONET/SDH na końcu modułu SM musi kończyć się muliplekserem SONET/SDH, w celu zapewnienia przyłączenia urządzenia międzycentralowego SONET/SDH bezpośrednio do modułu ATMU. Czyni to niekoniecz20

172 499 nym opracowanie oddzielnych funkcji operacyjnego zarządzania działaniem (Operations Administration Maintenance - OAM) kanału DCC SDH/SONET w module SM orazpozwala umknąć możliwych zaburzeń, związanych z występowaniem w tej samej centrali zarówno CBR, jak i modułu SM wykonującego czynności OAM sieci SONET/SDH.

Powyższe omówienie ma zastosowanie do łączy od modułu SM do CBP (zakładając, że blok ATMU stanowi część modułu. SM). Platforma CBP kończy odcinek kanału DCC międzycentralowego łącza międzymiastowego i traktowana jest przez sieć SDH/SONET jak ogólny element sieci. Tak więc w wyniku możliwości CBP, komutator 5ESS (to znaczy moduł AM, grupa modułów SM, przyporządkowane im bloki ATMU oraz CBP) stanowi element sieci SDH/SONET nawet, jeżeli sam moduł SM nim nie jest.

Możliwe jest również przyporządkowanie grupy bloków ATMU bezpośrednio do CBP zamiast do modułów SM, W tym przypadku łącza NTC łączące moduły SM z blokami ATMU są dłuższe niż w przypadku znanych modułów SM ze zdalną obsługą optyczną z komutatora 5ESS modułu SM. W tym przypadku urządzenia SONET mogą być wykorzystywane do przenoszenia sygnałów ATM do CBP w zasadzie w ten sam sposób, w jaki zdalne sygnały ATM przenoszone są do niego, lub też CBP może być zorganizowany w taki sposób, że sygnały ATM są przenoszone bezpośrednio z bloku ATMU do CBP.

Niniejszym zebrano funkcjonalne zależności bloku ATMU względem platformy CBP i modułu SM. Blok ATMU przez dołączone do niego moduły SM traktowany jest, jak inteligentny blok peryferyjny, który odbiera komunikaty sterujące z procesorów SMP w ten sam sposób, co inne bloki inteligentne. Celem stosowania bloku ATMU jest:

1. Zapewnienie przedziału czasowego modułu ATSM do konwersji komórki zespolonej przy założeniu istnienia stałych utworzonych tras wirtualnych. Przy zastosowaniu współczesnej technologii możliwa jest obsługa do około 10000 przedziałów czasowych (20 łączy NCT). (Łącze NCT przekazuje 512 multipleksowanych strumieni bitowych DSO i wykorzystuje transmisję światłowodową). Blok ATMU może doprowadzać dowolny wejściowy przedział czasowy do dowolnej pozycji bajtowej dowolnej przyłączonej aktywnej wirtualnej trasy CBR. Aktywne wirtualne trasy CBR stanowią odpowiedni podzestaw dużej ilości wstępnie przygotowanych tras wirtualnych, większość z których w danym momencie me jest aktywna.

2. Konwersja komunikatów międzymodułowych SM i komunikatów z SM do AM i/lub SS7 o zmiennej długości, w wirtualną trasę komórki ATM z użyciem utworzonych na stałe tras VBR. Ze względu na wysoki priorytet komunikatów SS7, pożądane jest wstępne przydzielenie pasma VBR dla tras sygnałowych SS7. Blok ATMU przenosi ramki międzymodułowych SM procedur dostępu łącza (typu) B (LAPB) bez zamykania protokołu LAPB. W przypadku SS7 blok ATMU zamyka poziom drugi SS7 (Część HDLC), i przenosi komunikaty MTP/SCCP (Message Transfer Part/Signalling Control and Connection Part część transmisyjną komunikatu/ część sygnalizacyjną sterowania i komutacji). Protokół MTP nie kończy się w ATMU.

3. Zapewnienie dostępu urządzeń SDH/SONET do CBP dla wirtualnych komórek tras. Przepustowości wynoszą od STS-3 (Synchronous Time Signal - synchroniczny sygnał czasowy) do STS-12 i od STM-1 do STM-4 odpowiednio, dla sieci SONET i SDH, oraz stosowana jest odpowiednia liczba tych urządzeń w celu zaspokojenia zapotrzebowania na wychodzące komórki zespolone do obsługi modułu SM obejmującego do 10.000 łączy dalekosiężnych. Dla większej lub mniejszej ilości łączy dalekosiężnych można stosować mniejszą lub większą liczbę urządzeń.

4. Manipulacja bitami MCT A-G (bitami, które są przesyłane wraz z każdą próbką PCM z modułu SM do CBP), która jest możliwie przezroczysta dla modułu SM, włącznie z obsługą bitu E (kontrola przedziału czasowego). Generowana/zamykana jest również parzystość przedziału czasowego NCT.

5. Obsługa pośrednictwa procesora centralnego (CPI).

Jest to funkcja, która powoduje wysłanie przez łącze NCT specjalnych bitów powodujących resetowanie procesora modułów SM w przypadku utraty przez procesor stanu normalnej pracy.

172 499

6. Obsługa wejść z wielu modułów SM.

7. Obsługa ruchu komunikatowego inter-PSU od użytkownika do użytkownika. ΐΛΐιπορζ,γηι umawia aię pi z,cz,navz,ciiJLC pud^uZcgunryuii uiuruw ζύι ivilj i pian iczciwuwania w celu osiągnięcia dużej niezawodności:

- Komutatora przestrzennego 610

- Bufora o szerokości komórki 620

- Procesora listy komórek 630

- Bloku współpracy komunikatowej SS7 1022

- Bloku współpracy komunikatowej międzymodułowej SM/AM 1020

- Sterownika centralnego (ATMU CC) 600

Pierwsze trzy bloki ATMU wymienionego bloku służą do konwersji sygnałów DSO w komórkę zespoloną. Następne dwa bloki służą do konwersji komunikatu o zmiennej długości w komórkę ATM. W celu omówienia struktury, uważa się, że SS7 i komutator wewnętrzny IWU stanowią część urządzenia warstwy komunikatowej.

Za rozdziałem dotyczącym ATMU CC zamieszczono rozdział odmian wykorzystania pośrednictwa procesora CBR bloku ATMU (z modułem CM - ATM).

Komutator przestrzenny spina łącze NCT sygnałów DSO z bloku wymiany przedziałów czasowych kontrolera modułu SM (MCTSI) z magistralą MCT sygnałów DSO prowadzącą do bufora o szerokości komórki (CWB) oraz urządzeniem warstwy komunikatowej (MLD) ATM. Liczba magistral MCT prowadzących do bufora CWB zależy od tego, która z komórek zespolonych jest wykorzystywana, i wynosi 46 lub 48, zależnie od tego czy komórka ATM CBR przenosi 46, czy 48 sygnałów DSO. Jedna z magistral MCT prowadzi do urządzenia MLD. Umownie magistrale MCT po stronie MCTSI modułu SM nazywane są łączami, magistrale po stronie bufora CWB nazywane są magistralami NCT. Zwykle przez jeden komutator przestrzenny może być obsługiwanych od 2 do 20 łączy NCT (to znaczy do 10.000 łączy dalekiego zasięgu) (lub więcej, w przypadku bloku SM nowej generacji). Ogólną strukturę komutatora przestrzennego przedstawiono na fig. 9. Podstawą struktury jest siatka składająca się z multiplekserów obsługujących do 20 łączy NCT. Multipleksery te mają pamięć sterującą, która wybiera jedno z maksymalnie 20 łączy dla każdej z 512 lokacji łączy NCT. Obszar czasowy wybranego łącza NCT stanowi następnie sygnał wyjściowy multipleksera dla danego przedziału czasowego. Liczba multiplekserów jest równa liczbie bajtów w komórce zespolonej (to znaczy multiplekserów jest 46 lub 48) plus jeden dodatkowy multiplekser służący do utworzenia magistrali MCT prowadzącej do urządzenia MLD. Tak więc występuje razem 47 lub 49 multiplekserów, zależnie od wybranej dla całego systemu rodzaju komórki zespolonej. W ten sposób każdy z 512 przedziałów czasowych dowolnego z łączy MCT może być przydzielony do dowolnej lokacji bajtowej w buforze o szerokości komórki, czyli urządzenia MLD.

Łącza MCT dochodzące od MCTSI kończą się na interfejsach łączy NCT (NLI). Interfejsy NLI stanowią synchronizowany zespół magistral szkieletowych prowadzących do multiplekserów komutatora przestrzennego, tak że wszystkie multipleksery przełączane są synchronicznie. Multipleksery zatem stanowią zestaw synchronizowanych magistral prowarln dirfyi-h- o-^ufT^ ClTBiu^ądza D j' VII C1W UWlk/iU ?T U i Uli V « »

W odwrotnym kierunku, to znaczy od bufora CWB do modułu bloku MCTSI modułu SM) komutator przestrzenny pracuje w dokładnie taki sam sposób. Bajty z bufora CWB docierają na końcu do multiplekserów siatki napędzanych przez pamięci sterujące. Wyjścia tych multiplekserów dołączone są do interfejsów NLI, które stanowią tym samym sprzężenia poprzeczne prowadzące do układów MCTSI modułów SM.

Siatka podstawowa komutatora przestrzennego sprzęga się z łączami NCT za pośrednictwem kart interfejsu NLI. Łącza NCT są dupleksowe, to znaczy wychodzą z każdej strony bloku MCTSI modułu SM. W celu sprzężenia poprzecznego z MCTSI modułu SM, same interfejsy NLI są zdublowane. Interfejsy NLI stanowią część podstawowej grupy awaryjnej siatki podstawowej, tak że każda strona interfejsu NLI łączy się z jednym końcem multipleksera siatki. Interfejsy NLI sprzężone są z obiema stronami interfejsów TSI modułów SM, lecz przyłączone są tylko do jednej strony struktury przestrzennej. Tak więc każda strona

172 499 struktury przestrzennej może mieć dostęp do każdej strony interfejsu TSI modułu SM. Karty siatki multiplekserów łączą się bezpośrednio z buforami CWB. Interfejs NLI, siatka multiplekserów i uufoi cwb znajdują się w tej samej strefie wadliwości działania. Jak to omówiono poniżej, procesor listy komórek znajduje się w tej samej grupie wadliwości działania. Z punktu widzenia sys^t^^-mu, poprzeczne łącza NCT kończą się po dwóch wspólnych stronach bloku ATMU, z których każda zaopatrzona jest w komutator przestrzenny uzupełniony odpowiednimi układami do kształtowania komórek ATM.

Magistrale NCT sprzężone są za pośrednictwem komutatora przestrzennego z urządzeniem MLD. Urządzenie MLD włączone jest poprzecznie względem przełącznika przestrzennego i stanowi własną grupę wadliwości działania.

Komutator przestrzenny (wraz z interfejsem NLI) wykorzystuje następujące sposoby detekcji błędów:

- na podstawie parzystości przedziałów czasowych MCT

- na podstawie parzystości pamięci sterujących

- na podstawie parzystości magistral sterujących z ATMU CC

- na podstawie zaniku zegara i synchronizacji.

Błędy z tych detektorów przekazywane są do kontrolera ATMU CC, który następnie wykonuje procedury obsługi niesprawności.

Pamięci sterujące multipleksera, jak również inne rejestry sterujące, wykorzystywane do wybierania aktywnych łączy NCT i stron ATMU znajdują się wszystkie pod kontrolą centralnego kontrolera ATMU. Układy komutatora przestrzennego nie mają własnego oprogramowania fabrycznego (typu firmware) lub uniwersalnego (typu software); całe sterowanie odbywa się za pośrednictwem magistral z kontrolera ATMU CC.

Istnieją dwa sposoby operacyjnego wykorzystania przełącznika przestrzennego, każda z nich wymaga pamięci komutatora przestrzennego służących do zapisywania przez kontroler ATMU CC, mianowicie z zastosowaniem przełączania obwodów połączeniowych i dostarczania komunikatów sygnałów DSO ze źródeł komunikatów w module SM do urządzenia MLD. Przy przełączaniu obwodu połączeniowego po nawiązaniu połączenia, sygnały jednego z kanałów DSO muszą być połączone z jedną z lokacji bajtowych wirtualnej trasy bufora o szerokości komórki. Procesor SMP (wraz z modułem AM) wyznacza lokację bajtową trasy wirtualnej do wykorzystania przez każdy z sygnałów DSO. Procesor SMP powoduje umieszczenie każdego z sygnałów DSO w przedziale czasowym łącza MCT z wykorzystaniem warstwy MCTSI TSI, a następnie poleca kontrolerowi ATMU CC zapisanie, w odpowiedniej pamięci multipleksera, trasy sygnału DSO do właściwej lokacji bajtowej bufora CWB. Układ bufora o szerokości komórki następnie powoduje przeniesienie sygnału DSO do właściwej komórki trasy wirtualnej w pamięci.

Procesor SMP tworzy kanały DSO do przenoszenia komunikatów z manipulatora kom unikatowego, lub PSU, przez warstwę MCTSI do komutatora przestrzennego. Procesor SMP wydaje następnie polecenie do kontrolera ATMU CC zapisania odpowiedniej lokacji multipleksera doprowadzającego kanał (kanały) DSO do urządzenia MLD.

Przy powyższym scenariuszu dublowany komutator przestrzenny zapisywany jest identyczną informacją.

Jedna lub dwie pozycje komutatora przestrzennego stanowi bufor CWB 620 (fig. 10). Szerokość bufora CWB określona jest przez wybrany typ komórki zespolonej (to znaczy o szerokości 46 lub 48 bajtów). Każda lokacja bajtowa w buforze CWB ma pamięć sterującą przyporządkowaniem przedziału czasowego (Time Slot Assign - TSA), która ładuje bajt trasy wirtualnej dla każdego odebranego przedziału czasowego MCT (fig. 10). Przydziały TSA mogą być również programowane niezgodnie z danym przedziałem czasowym magistrali MCT. Tak więc każda lokacja bufora o szerokości komórki może na bazie przedziału czasowego przeznaczonego na NCT niezależnie ładować różną (lub identycznie taką samą) zespoloną komórkę trasy wirtualnej. (Sygnały szeregowego łącza MCT, przedstawione na fig. 10, przekształcane są w bajty przed zapamiętaniem ich w buforze 801).

Rozładowanie bufora CWB w stronę procesora CBP odbywa się pod kontrolą procesora listy komórek (CLP) 630. Procesor CLP wysyłania synchronicznie żądania dó bufora

CWB przez wysłanie adresu i polecenia odczytu. Cała komórka 48/46 bajtów przepisywana jest do rejestru przesuwnego przy jedno razowym dostępie do pamięci. Równocześnie τ> -----------ptueLdui νι^ι pi^vjjiaujv ua{^iuwvik uu xcjt>au u piZó^uwmg^ij . JAtejteaLi pi ŁC&uwny wysuwany jest do urządzenia bloku przetwarzania liniowego (LPU) 661, ..., 662 sieci SDH/SONET. Operacje odczytu przez procesor CLP rejestrów przesuwnych przeplecione są ze sterowanymi z TSA wpisy z łączy NCT.

W kierunku odwrotnym (od platformy CBP do modułu SM MCTSI) nagłówek komórki przeładowywany jest z rejestru przesuwnego do procesora CLP. Procesor CLP wykorzystuje nagłówek do określenia lokacji bufora CWB dla komórki. Następnie bufor CWB załadowywany jest z rejestru przesuwnego. Na końcu, pamięci sterujące przyporządkowywaniem TSA w buforze w odpowiednim czasie sczytują bajty na magistrale MCT.

Głębokość bufora CWB dotychczas przyjmowano równą ogólnej liczbie (aktywnych) tras wirtualnych, tak że istniała możliwość zapamiętywania jednego sygnału DSO na trasę wirtualną (w każdym kierunku). Jednakowoż bufor musi mieć głębokość dwu- lub trzykrotnie większą (zależnie od kierunku) z następujących powodów:

- z charakteru ATM wynika, że może wystąpić jitter komórek w wyniku przypadkowości zestawiania kolejki wewnętrznej w platformie CBP

- ładowanie i rozładowanie bufora z rejestrów przesuwnych musi być zsynchronizowane z odczytami i zapisami procesora CLP do/od rejestrów przesuwnych w celu uniknięcia przesyłania- komórek zawierających sygnały DSO z różnych ramek 125 μs różnych NCT. Tego rodzaju niedopasowanie mogłoby rozerwać ciągłość N*DSO połączeń przenoszonych przez ^;komórkę zespoloną.

Dla rozwiązania tego problemu, w kierunku od MCTSI modułu SM do platformy CBP, bufor CWB ma podwójną głębokość (dwie partycje). Znaczy to, że komutator przestrzenny ładuje jedną połowę bufora CWB, podczas kiedy procesor CLP odczytuje drugą połowę. Po zapisaniu jednej partycji procesor CLP i komutator przestrzenny przełączają się na drugie partycje. Każda połowa (partycja) ma identyczny skład (to znaczy ma identyczną liczbę obsługiwanych komórek zespolonych obwodu wirtualnego). W kierunku od platformy CBP do modułu SMTSI bufor CWB ma potrójną głębokość (trzy partycie), dla zapewnienia 125 μs czasu nagromadzania. Nagromadzanie wykorzystywane jest do zabezpieczenia bufora CWB przed nienadążaniem, i wynosi do 125 μ s stałego opóźnienia. Nienadążanie występuje, jeżeli powstaje jitter komórkowy w takim rozmiarze, że w buforze CWB brakuje nowego sygnału DSO w momencie, kiedy ta lokacja jest potrzebna dla przedziału czasowego magistrali MCT. Tak więc dwie z tych partycji zapewniają buforowanie ze względu na jitter, a trzecia partycja uwzględnia czas odczytu sygnałów DSO z bufora CWB bez zakłóceń spowodowanych zapisem nadchodzących komórek. Pamięci sterujące przyporządkowaniem TSA bufora CWB automatycznie cyklicznie przechodzą przez te partycje bufora CWB. Procesor CLP określa, w którą partycję komórki nachodzącej z CBP powinna być wpisana dana komórka. Partycja zmienia się od jednego obwodu wirtualnego do drugiego na mocy faktu, że jitter może spowodować (na przykład) nadejście, w danym przedziale czasowym 125 us, zera, jednej lub dwóch komórek. Jeżeli komórki ulegną zagubieniu, wtedy potrójny bufor CWB może zostać przewinięty dookoła (w wyniku nienadążania). Zostaje to wykryte, jeżeli komutator przestrzenny i procesor CLP mają stały dostęp do tej samej partycji, i powoduje odczyt przez procesor CLP tej partycji, która znajduje się w czasie najdalej od bieżącej powstającej partycji.

Obwody monitorujące stosowane są w celu stwierdzenia, że komórki zespolone są odbierane przez blok ATMU przeciętnie co 125 μ s. Dla osiągnięcia tego, procesor CLP prowadzi licznik dla każdej aktywnej trasy wirtualnej komórki zespolonej. Każdorazowo, kiedy nadchodzi komórka, stan licznika zwiększa się o 1. Stan licznika zwiększa się przeciętnie co 125 μ s. Licznik może zmieniać stan niezupełnie dokładnie co 125 μ s w wyniku jittera komórek ATM wynikającego z przypadkowego ustawienia ich w kolejce platformy CBP. Ten jitter jest zasadniczą cechą platform CBP. Procesor CLP określa co 10 milisekund (ms), czy licznik był zwiększany w przybliżeniu 80 razy. Może przy tym wystąpić różnica do plus lub minus 3 w wyniku wspomnianego jittera, przy bardzo małym prawdopodobieństwie

172 499 zagubienia lub wstawienia niepotrzebnej komórki. Jeżeli stan licznika jest bardziej odległy od tej wartości, to powiadamiany jest kontroler ATMU CC, który może odczytać licznik dla określenia, czy nastąpiła utrata trasy wirtualnej. Licznik może osiągnąć stan 8000 plus minus 4. Licznik następnie jest sprawdzany po upływie 1 s, w celu sprawdzenia, czy osiągnął stan 8000 plus minus 4. Stan 8000 służy do określenia, czy wystąpiła utrata dużej liczby komórek w ciągu sekundy.

Bezpośrednie sprawdzenie ciągłości obwodu odbywa się w bloku ATMU. Blok ATMU urządzeń pamięciowych bufora CWB w źródle (po stronie sieci ATM) wstawia w lokację bajtową komórki pewien kod (dopuszczalny jest również kod multibajtowy). Następuje to przed połączeniem trasy rozmowy. Na docelowym końcu połączenia urządzenia pamięci o szerokości komórki odczytują ten kod i sprawdzają jego zgodność. Kod bajtowy w części próby może się zmieniać dla spowodowania zmiany zawartości poszczególnych bitów w sygnale DSO. To przełączanie bitów może następnie być rozpoznawane w buforze CWB bloku ATMU, i meldowane do kontrolera ATMU CC. Kontroler ATMU CC może następnie powodować włączenie bitów E (bitów ciągłości trasy, które są wewnętrznymi dla komutatora 5ESS i nie są transmitowane przez urządzenia międzykomutatorowe) na łącze NCT, które przenosi sygnał DSO w celu przełączania, jak również wysyłania do procesora SMP komunikatów sygnalizujących utrzymanie ciągłości.

Bufor CWB należy do tej samej grupy wadliwości, co komutator przestrzenny, jak to omówiono powyżej, tak że niesprawności bufora o szerokości komórki wpływają na przełącznik stron CWB, komutator przestrzenny i urządzenie MLD. Bloki LPU są połączone poprzecznie z pomocniczymi rejestrami przesuwnymi (FSR) oraz buforem CWB. Tak więc bufor CWB może odbierać komórki z obu zdublowanych bloków LPU. Tym, który z dwóch bloków LPU jest wykorzystywany, steruje kontroler ATMU CC.

Podstawowa metoda detekcji błędów w CWB polega na sprawdzeniu parzystości w:

- magistralach NCT, biegnących od komutatora przestrzennego,

- bajtowych pamięciach tras wirtualnych

- pamięciach sterujących TSA

- magistralach sterujących biegnących od ATMU CC

Bufor CWB sterowany jest przez ATMU CC. Układy CWB nie mają własnego oprogramowania fabrycznego (typu firmware) lub uniwersalnego (typu software).

Po względem operacyjnym bufor CWB wykorzystywany jest do mapowania, danej lokacji bajtowej komórki zespolonej w konkretnej trasie wirtualnej. Procesor SMP trasuje kanał DSO przez moduł SM MCTSI, a następnie powoduje dołączenie przez blok ATMU CĆ sygnału DSO za pośrednictwem komutatora przestrzennego do danej lokacji bajtowej w buforze CWB. W pamięci sterującej bufora CWB dla tego bajtu jest następnie zapisywany adres przyporządkowany tej trasie wirtualnej. Zachodzi to w pamięciach sterujących TSA obu kierunków. W tym momencie czasowym istnieje połączenie od modułu SM MCTSI 'dla sygnału (DSO) oraz dany bajt zespolony DSO na danej trasie wirtualnej.

Wszystkie pozostałe funkcje wykonywane są w podobny sposób, pod kontrolą bloku ATMU CC, włącznie ze sterowaniem detekcją błędu, połączonym z przeprowadzeniem próby i sygnalizacją ciągłości sygnału DSO oraz sterowaniem stanem bloku LPU.

Procesor CLP 630 (fig.,11) ma możliwość przemieszczania komórek między buforem CWB 620 i pomocniczymi rejestrami przesuwnymi (FSR) 651, ..., 652 (fig. 8). Od strony sieci ATM procesor CLP ma przyłączoną listę rekordów, które przechowują lokację bufora CWB dla każdej aktywnej trasy wirtualnej. Co 125 μs procesor CLP przegląda tę listę i powoduje załadowanie przez bufor CWB wszystkich aktywnych komórek do rejestrów FSR. Od strony przeciwnej procesor CLP wykonuje funkcję wyszukiwania adresów, która jest wykorzystywana do załadowywania bufora CWB komórkami nadchodzącymi z rejestrów fSr. Jak wspomniano w opisie bufora CWB, procesor CLP utrzymuje trasę partycji bufora CWB dostępną dla transmisji sygnałów w obu kierunkach.

Rejestry FSR łączą się z pomocniczym liniowym blokiem przetwarzającym LPU (661, ..., 662), który jest końcowym urządzeniem układowym (kartą z obwodami), który przetwarza bity do przekazania na media fizyczne, i który wykonuje obsługowe funkcje urządzeń.

172 499

Tak więc karta LPU obsługuje centralne obwody przetwarzające urządzeń optycznych, synchronizacyjnych i sieci SDH/SONET takie, jak parzystość przeplecionych bajtów itp.

Na figurze 11 przedstawiono strukturę wewnętrzną procesora CLP. Sekwenser 920 odczytuje bity żądania obsługi z rejestru FSR. Bity żądania mogą być pomijane, jeżeli rejestr FSR nie jest dołączony do stanowiącego wyposażenie lub w inny sposób wprowadzonego do obsługi bloku LPU. Sekwenser odpowiada na bit żądania obsługi, dla danego rejestru FSR, sprawdzeniem listy aktywnych tras wirtualnych utworzonych do urządzenia przyporządkowanego rejestrowi FSR. Lista, przechowywana w pamięci 930 listy tras wirtualnych dostępnej dla sekwensera, rozpoczyna się z początkiem każdego przedziału czasowego 125 μ s i musi być zakończona przed rozpoczęciem się następnego okresu 125 μ s. To ostatnie wymaganie jest odbiciem faktu, że pasmo udostępniane urządzeniu nie może być większe od przepustowości urządzenia dla funkcji obsługowych o stałej szybkości bitowej, na przykład fonicznych. Za każdym razem przy realizacji żądania obsługi, sekwenser odczytuje pozycje odpowiadające komórce trasy wirtualnej z listy, ładuje rejestr FSR informacją nagłówkową, która przechowywana jest w komórce listy i powoduje załadowanie przez bufor CWB 48/46 bajtów do rejestru FSR. W przypadku 46 bajtowej komórki zespolonej, dwubajtowy indeks uważanyjest za część nagłówka i załadowywanyjest przez procesor CLP wraz ze zwykłym (to znaczy VBR) nagłówkiem pięciobajtowym.

Aktywne trasy wirtualne są dezaktywowane przez usunięcie komórek z listy aktywnych tras wirtualnych przyporządkowanych rejestrowi FSR. Kontroler ATMU CC zaopatrzony jest w bufor 921, współpracujący z sekwenserem, który wykorzystuje sekwenser do dodawania i kasowania komórek z listy aktywnych w czasach jałowych, kiedy komórki są przekazywane na zewnątrz z rejestrów FŚR.

Powyższe czynności zostały opisane w sposób sekwencyjny. Jednakowoż w rzeczywistości występuje znaczne czasowe zachodzenie na siebie poszczególnych operacji. Na przykład sprawdzenie bitów żądania obsługi rejestru FSR pokrywa się w czasie z dostępem do uprzednio sprawdzonych żądań rejestru FSR, jak również z przekazywaniem odczytanych danych do bufora CWB.

W kierunku modułu SM (od sieci ATM) komórki są taktowane zgodnie z rejestrami FSR przez bloki LPU i wysyłane zostają bity żądania. Procesor CLP obsługuje te bity przez wstępne mapowanie adresu trasy wirtualnej zawartego w nagłówku komórki zespolonej pod względem jej lokacji w CWB. Blok mapujący adresy ATM (ATM Address Mapper - AAM) 940 wewnątrz sekwensera, który tłumaczy adres nagłówkowy ATM na adres fizyczny w urządzeniach pamięciowych CWB. Blok mapujący AAM wykorzystuje również indeks przyporządkowany rejestrowi FSR tak, że w różnych urządzeniach mogą być stosowane te same nagłówki komórek ATM, w przeciwnym przypadku nagłówki musiałyby rozróżniać wszystkie urządzenia. Następnie sekwenser załadowuje komórkę rejestru FSR w lokację bufora CWN. Wszystkie rejestry FSR dołączone są do magistrali równoległej bufora CWB, tak że w danym momencie tylko jeden z nich może być załadowywany do CWB. W korzystnym wykonaniu maper AAM zrealizowany jest z zastosowaniem pamięci adresowanej zawartością (Content Addressable Memory - CAM).

Struktura sekwensera 920 oparta jest na zastosowaniu układów logicznych o dużych szybkościach działania (logicznych urządzeń programowanych), które działają przy szybkościach powyżej 100 MHz i przeglądają bity żądania rejestrów przesuwających, współpracują z pamięcią CAM, odczytują przyłączoną listę, bramkują dane między bufor CWB i rejestry przesuwające oraz zliczają nadchodzące komórki. Przykładami takich urządzeń logicznych są układy logiczne PAL rodziny wytwarzanej przez firmę AMD, w których stosuje się na przykład element 22V10, produkowany przez wielu wytwórców. Innym elementem składowym jest układ PLC 14, produkowany przez firmę Signetics. Inne urządzenia z matrycą bramek pochodzą z firmy Texas Instruments i mogą również pracować z szybkością powyżej 100 MHz.

Jedną z funkcji ATMU jest możliwość określenia obecności lub braku wirtualnej trasy komórki zespolonej, której przełączenie w stan aktywny może spowodować natłok, a zatem

172 499 zapobieganie występowaniu tego rodzaju natłoku. Natłok określa się jako przekroczenie przez któryś z segmentów pewnego poziomu wykorzystania tras.

W innym przypadku, kiedy występuje natłok, komórki oznaczane są wzdłuż trasy przez jedną lub więcej platform CBP. Zasada oznaczania wykorzystuje bity kontroli natłoku w nagłówku ATM do testowania zajętości łączy między źródłem i miejscem przeznaczenia. Kiedy zajętość przekracza pewien poziom, to platforma CBP (i inne pośrednie CBP) dokonuje oznaczenia komórki. Blok ATMU musi być o tym powiadomiony, i przekazuje informację do kontrolera ATMU CC, który następnie przekazuje informację o tym przypadku do modułu SM. W przypadku zapewnienia indykacji statycznej, w ten sposób powinny być oznaczane wszystkie komórki, w identycznym czasie wystąpienia zadanej liczby komórek. Po odebraniu komórki z rejestru FSR, która ma ustawione bity żądania, procesor CLP przekaże bity kontroli natłoku oraz identyfikator trasy wirtualnej do pamięci, która jest dostępna dla kontrolera ATMU CC. Blok ATMU odczytuje tę pamięć i wynik przekazuje do procesora SMP. Jeżeli występuje natłok, to nie są uaktywnione nowe obwody PVC CBR, jeżeli wykorzystują one łącze z natłokiem, i zostaje przyspieszona konsolidacja bitów w PVC (fig. 17).

Diagnostyka sprawdzania tego mechanizmu wykrywania oznakowania jest następująca. Procesor CLP przełączany jest przez kontroler ATMU CC na ustawienie bitów natłoku na łączu, o którym wiadomo, że natłoku nie wykazuje. Za platformami CBP nie następuje oddziaływanie na już ustawione bity, tak że te ustawione bity zostaną wykryte w końcowym bloku ATMU. Następnie kontroler ATMU CC wydaje polecenie skasowania tych bitów. Odbiorczy blok ATMU powinien wykryć, że te bity zostały skasowane. Tego rodzaju próba może służyć do sprawdzenia obwodów wykrywczych, dla oznaczonych komórek ATM oraz zdolności sieci do przenoszenia tych bitów po ich oznaczeniu.

Dokładny sposób wykorzystania bitów natłoku nie został ściśle określony przez CCITT. W opisywanej strukturze bity te są wykorzystywane do sprawdzania szerokości pasma w sposób analogiczny do algorytmu oznaczania ramek, stosowanego w tzw. przekaźniku ramkowym. Ten algorytm powoduje opuszczanie oznaczanych ramek w przypadku wystąpienia natłoku. Jednakowoż, komórki ATM nie są opuszczane, jeżeli poziom oznakowania znajduje się poniżej przepustowości kanału.

Procesor CLP stanowi część tej samej grupy wadliwości, co komutator przestrzenny i bufor CWB. Błąd w działaniu procesora CLP powoduje przełączenie strony bloku ATMU pod kontrolę ATMU CC.

Na wszystkich listach i w napędzanych z sekwensera pamięciach wykorzystywany jest mechanizm parzystości. Stosowane są również układy dodatkowe takie, jak np. układ czasowy, który sprawdza prawidłowość działania zegara. Sterowany z pamięci program sekwensera jest wpisywany przez kontroler ATMU CC, w ramach procesu inicjalizacji procesora CLP.

Procesor CLP sterowanyjest przez kontroler ATMU CC. W procesorze CLP znajdują się rejestry, które powodują modyfikowanie przez procesor CLP informacji w przyłączonej tablicy Ust i/lub w bloku mapującym adresy ATM (AAM). W wyniku tego, procesor CLP po prostu wpisuje dane kontrolera ATMU CC bezpośrednio do tych pamięci, lecz w momencie, który jest zsynchronizowany z innymi operacjami procesora CLP. Bity żądania rejestru FSR są pomijane przez rejestry mające bezpośrednio dostęp do kontrolera ATMU CC. Inne transmisje, takie, jak na przykład oznaczana informacja komórkowa, lub sterowanie oznaczonymi komórkami odbywa się za pośrednictwem rejestrów 921 podzielonych między procesor CLP i kontroler ATMU Cc. Wszelkie przetwarzanie złożone, które nie musi być wykonane komórka po komórce, odbywa się w kontrolerze ATMU CC.

Przy pracy, po doprowadzeniu do procesora SMP sygnału DSO przez daną warstwę interfejsu MCTSI modułu SM, łączem NCT, i spowodowaniu przez centralny kontroler ATMU (ATMU CC) przełączenia sygnału DSO przez komutator przestrzenny do właściwej pamięci trasy wirtualnej w buforze CWB, w momencie aktywacji trasy wirtualnej, kontroler ATMU CC powoduje dodanie adresu trasy wirtualnej do listwy aktywnych komórek, przyporządkowanej pomocniczemu rejestrowi (FSR) trasy wirtualnej. W tym momen172 499 cie, komórki zespolone przesyłane są do sieci ATM, i znika nieciągłość sygnału DSO (na tym końcu). Następnie kontroler ATMU CC wykonuje różne działania omówione powyżej, związane ze sprawdzaniem i monitorowaniem ciągłości sygnału DSO.

Urządzenie warstwy komunikatowej ATM (MLD) (fig. 12) wytwarza komunikaty o zmiennej długości służące do konwersji ATM dla komutatora 5ESS następujących trzech układów telekomunikacyjnych:

- transmisji z SM do SM oraz z SM do AM

- w sieci SS7: transmisje sieci dalekosiężnej z SM do SM

- przekazywanie pakietów inter-PSU

Przy stosowaniu tych operacji obsługowych komunikacji wewnętrznej sieć ATM można wykorzystywać do przenoszenia komunikatów, upraszczając wymianę komunikatów między modułami SM wewnątrz komutatora 5ESS, i/lub eliminując stosowanie punktów STP przy przesyłaniu komunikatów między komutatorami w sieci dalekosiężnej. Punkty STP służące do rozgraniczania miejsca występowania nośnych lokalnych od nośnej międzycentralowej, przy tym użyciu ATM nie reagują. Jednak zmniejszenie liczby punktów STP daje oszczędności w kosztach eksploatacyjnych i układowych.

Poza tym, według przedstawionej idei, w korzystnym wykonaniu komutator komunikatowy stosowany wewnątrz komutatora 5ESS zostaje wyeliminowany, a funkcja pośrednictwa procesora CM (CBI) jest wykonana.

Wewnątrz urządzenia MLD zawarty jest blok współpracy SS7 (SS7IWU) (1020) oraz blok współpracy wewnętrznej SM (intra-switch IWU) (1022) oraz blok współpracy interPSU 1024, jak to pokazano' na fig. 12. Magistrala NCT z komutatora przestrzennego bloku ATMU przenosi jeden lub więcej kanałów na bazie DSO, zawierających komunikaty albo SM, albo SS7 z manipulatora komunikatowego i/lub bloku PSU do urządzenia PLD. Ta magistrala NCT jest dupleksowa, zaopatrzona w źródło w każdej z dublowanych części komutatora przestrzennego. Wewnątrz urządzenia MLD magistrala jest rozgałęziona (za pośrednictwem krosownicy) do SS7, SM oraz bloków IWU inter-PSU.

Wyjścia urządzenia MLD po stronie ATM stanowią szeregowe rejestry przesuwne, włączone w zasadzie równolegle do rejestrów przesuwających bufora CWB. Widać to na fig. 13, przedstawiającej schemat blokowy bloku IWU. Procesor CLP obsługuje żądania z urządzenia MLD i przeplata komórki komunikatowe na bazie ATM z fonicznymi komórkami zespolonymi. Algorytm przeplatania polega na tym, że w pierwszej kolejności (co 125 fis) przesyłane są komórki zespolone, a następnie komórki komunikatowe na bazie ATM. Okres 125 μ s nie powinien zachodzić na następny okres 125 μ s komórek zespolonych. Zakłada się, że komunikaty na bazie ATM zawsze mają zarezerwowane pasmo na urządzeniach. Stosowanie urządzeń podlega allokacji w sposób gwarantujący, że pasmo dla komunikatów jest zawsze dostępne. Potrzebne są badania symulacyjne i/lub praktyczne w celu określenia minimalnego marginesu na urządzeniach służących do nadawania komunikatów·', w których przenoszone są również komórki zespolone.

W kierunku wejściowym z sieci ATM procesor CLP tłumaczy nagłówki wirtualnych tras ATM, określa, czy komórka należy do trasy wirtualnej na bazie SS7, SM, czy inter-PSU, i kieruje komórki do właściwego bloku IWU wewnątrz urządzenia MLD. Bloki IWU odbierają komórki i rozpoczynają wtórne zestawianie komunikatów. Następnie wtórnie zestawione komunikaty przenoszone są sygnałami DSO, magistralą MCT do komutatora przestrzennego bloku ATMU. Bloki IWU muszą mieć możliwość przyporządkowania komórki z danej trasy wirtualnej danemu sygnałowi DSO lub zestawowi sygnałów DSO dla wiązek kanałów N*DSO.

W odróżnieniu od powyższego możliwe jest również dołączanie modułu SM SS7 lub bloku IWU inter-PSU do platformy CBP, przez bezpośrednie dołączenie do urządzeń SDH/SONET. Jednakowoż ze względu na ograniczoną liczbę urządzeń w CBP dla obciążeń stanowiłoby to wąski przekrój w odniesieniu do przepustowości tych urządzeń. Z tego powodu korzystne jest zaopatrzenie CLP w pewien nadmiar komórek tras. Poza tym sygnały DSO muszą być ponownie multipleksowane w komutatorze 5ESS modułu SM, a magistrale

172 499

MCT i łącza są najbardziej ekonomicznymi urządzeniami możliwymi do. wykorzystania w tym ceiu.

τ\ιπ t no recs + i i urrn rlrrc^ł^i a I^WI I m>* o-r <4 u ^lu ·» Λ ^->ClIVlciV-XCl 01*^5 Z-ν ZjUJkamtUlL· JV«Ol· P^A jCwilCJ UlZxC[UIZ<VlUV ITłU IIIUUUIU O1VX, ponieważ stanowi ono jedyny mechanizm procesora SMP do porozumiewania się z modułem AM lub innymi procesorami SMP. Bloki IWU SS7 są zestawiane w razie potrzeby, tak że mogą lecz nie muszą występować, zależnie od zastosowania. Na przykład międzynarodowe komutatory 5ESS łącza SS7 często łączone są w wiązki w tylko jednym module SM, i ten jeden moduł SM może kierować cały swój ruch SS7 do jednego bloku ATMU. Poza tym konstrukcja urządzenia MLD umożliwia pracę ze zmienną liczbą łączy danych sygnalizacyjnych (SDL) SS7. Może to powodować zmienną liczbę bloków IWU SS7, zależnie od liczby łączy SDl obsługiwanych przez jeden moduł IWU SS7. Ta elastyczność pomaga w specjalizacji stosowania na przykład globalnych międzynarodowych komutatorów 5ESS modułów SM (GSM), (modułów SM, które zaopatrzone są we wszystkie łącza SS7). Moduł GSM, który ma scentralizowany blok PSU SS7 i który może generować dużą liczbę poszczególnych łączy SDL SS7, tak że blok ATMU, nadający się do zamykania znacznej liczby łączy SDL, może dawać zmniejszenie obciążenia programowego istniejących komutatorów 5ESS.

Następne dwa, za bieżącym, rozdziały opisują konstrukcję komutatora intra-switch, SS7, oraz bloku IWU inter-PSU, znajdujących się wewnątrz urządzenia MLD. Jednakowoż współpracę ATM i intra-switch i protokoły SS7 omówiono w pierwszej kolejności. Podstawową zasadą pracy ATM jest to, że ATM zapewnia wyłącznie obsługę poziomu transmisji. W związku z tą zasadą blok IWU modułu SM bazuje wyłącznie na ramkach intra-switch. Nie dokonuje on przetwarzania protokołu w normalnym rozumieniu komutacji pakietowej. Na przykład blok IWU modułu SM nie obsługuje retransmisji. Procesory protokołu (to znaczy mampulator protokołu PSU i/lub manipulatory komunikatowe) przetwarzają protokoły łączeniowych procedur dostępu (typu) B, LAPB, między końcami, za pośrednictwem sieci ATM. W istocie, blok IWU modułu SM identyfikuje miejsce przeznaczenia modułu SM w ramce kontrolera łącza danych wysokiego poziomu (HDLC), składa komórki z poprawną trasą wirtualną odpowiadającą modułowi SM przeznaczenia, a następnie transmituje komórki do platformy CBP (sieci ATM).

Ta sama konstrukcja stosowana jest w przypadku SS7. Sieć ATM przekazuje pakiety SS7 portu MTP między procesorami sygnałowymi SS7, które znajdują się w różnych komutatorach sieci. Zastosowanie SS7 zapewnia pojedynczy punkt dla łącza punktowego (Patrz norma CCITT Q.703), które zwykle dołączone jest do punktu STP, w tym przypadku nie stosowanego. Jednakowoż sieć SS7 w warstwie MTP jest siecią typu od punktu do wielopu.nktu. W ceiu usprawnienia międzypunktowej warstwy ATM za pomocą właściwości łączenia punktu z wielopunktem, typową dla MTP, blok ATMU zamyka warstwę łączy sygnalizacyjnych i przyporządkowuje pakiety MTP trasie wirtualnej do miejsca przeznaczenia, która odpowiada 'kodowi punktu MTP. Komunikaty składane są w komórki, następnie przekazywane za pośrednictwem sieci AATM. W miejscu przeznaczenia pakiety MTP są rozmontowywane i zawartość warstwy połączeniowej lokalnych danych sygnalizacyjnych wykorzystywana jest do przesyłania pakietów SS7 z powrotem do manipulatora komunikatowego lub manipulatora protokołu PSU, za pośrednictwem sygnału DSO po magistrali MCT, która łączy komutator przestrzenny (jak to było w przypadku IWU modułu SM). To pomaga częściowo zminimalizować liczbę usuwanych punktów STP w komutatorze 5ESS lub w innych komutatorach, ponieważ blok ATMU w zasadzie emuluje zachowanie się danego punktu STP (z punktu widzenia PSU/PH) na poziomie SDL.

Funkcją bloku IWU modułu SM jest przyporządkowywanie ramek procedur LAPD tworzonym trasom wirtualnym, następnie przetwarzania ramek w komórki. Jak stwierdzono powyżej, blok IWU modułu SM nie wykonuje działań proceduralnych LAPD na komunikatach intra-switch. Jednakowoż bitowy protokoł LAPD komunikatów intra-switch musi być wykonywany w celu sprawdzenia integralności komunikatu przy wykorzystaniu cyklicznej sumy kontrolnej (CRC) i, co ważniejsze, pobrania treści bitowej z komunikatu, tak aby umożliwić odczyt adresu przeznaczenia modułu SM. Dopiero po przetworzeniu protokołu

172 499 bitowego (BOP) i pobraniu farszu bitowego możliwe jest odczytanie adresu przeznaczenia modułu SM.

wiz ---.i.----; .-----λ d, . m śc·. ii-i. twwzt t sm i _,ice i_______ii y vi ceiu wyftAjiiamci puwy^az^cii czynności uiuio iwc inunuiu i^uuK^ld KUinuiUAdiy

LAPD przekazywane między modułami SM w założonej liczbie przedziałów czasowych (na przykład 12-tu sygnałów DsO, czyli 768-miu kb/s) magistrali NCT z komutatora przestrzennego bloku ATMU do urządzenia HDLC 1120 (fig. 13) w bloku IWU modułu SM. Urządzenie HDLC przechowuje ramkę intermodułową SM w buforze, z którego adres (i wynikowa suma kontrolna CRC) może być odczytany przez wewnętrzny kontroler bloku IWU modułu SM. Kontroler przyporządkowuje adres przeznaczenia modułu SM właściwej trasie wirtualnej. Następnie ramka z nagłówkiem LAPD składana jest w komórki ATM z wykorzystaniem czynności obsługowych sieci połączeniowej (CONS) odpowiednio do warstwy adaptacyjnej ATM, wymienionej w normie CCITT 1.3673. Podsumowując krótko, te czynności obejmują wykorzystanie:

- pola bitowego wskazującego pierwszy segment, (to znaczy komórkę) i końcowy segment komunikatu

- sumy CRC, która również potwierdza jednolitość całego komunikatu,

- pola długości, wskazującego liczbę bitów w komunikacie

- indeks wiążącego wszystkie komórki danego komunikatu

W powyższym wykazie termin komunikat używany jest synonimicznie na oznaczenie ramki LAPD. Składanie w komórki odbywa się w zmodyfikowanym procesorze bezpośredniego dostępu do pamięci, procesorze warstwy adaptacyjnej ATM (AALP), który generuje komórki, pola bitowe itp. Wyjście AALP dołączone jest do bloku LDU (rejestru FSR), który połączony jest z procesorem CLP. W danym momencie tylko jeden rejestr FSR (połączony z dupleksowymi blokami LPU) obsługiwany jest przez każdy z bloków IWU, ponieważ pasmo jednego urządzenia jest znacznie większe od niezbędnego. Kiedy komórka będzie gotowa do transmisji, część układowa procesora CLP przeniesie ją z rejestru FSR bloku IWU do bloku LPU. Nie jest potrzebny bufor o szerokości komórki w kierunku wyjściowym ze względu na stosunkowo małe wymagania dotyczące szerokości pasma (w porównaniu z przypadkiem fonicznej komórki zespolonej).

W kierunku odwrotnym z sieci ATM, procesor CLP odczytuje nagłówek ATM w rejestrze FSR, przyłączonym do bloku LPU. Ten rejestr FSR odbiera komórki zarówno z pamięci zespolonej (CWB), jak i urządzenia MLD. W momencie nadejścia komórki, procesor CLP nie wie, czy komórki stanowią komunikat, czy są zespolone. Procesor CLP wykorzystuje blok (AAM) mapujący adresy ATM (podobnie, jak by to było w przypadku dźwięku zespolonego) w celu określenia, czy komórka ma być przesłana do bloku IWU, czy do bufora CWB (dźwięk zespolony). Dla celów następującego bezpośrednio poniżej omówienia zakłada się, że komórki są komunikatowe i przeznaczone dla bloku IWU. W przeciwnym przypadku komórki byłyby ładowane (komórka zespolona) do bufora CWB. Procesor CLP przemieszcza komórki do bloku IWU modułu SM lub bufora komórkowego 1170 bloku IWU SS7 (omówionego poniżej), lub do bloku IWU inter-PSU (ten bufor komórkowy 1170 nie jest buforem CWB 620, wykorzystywanym dla dźwięku zespolonego).

Strumień komunikatów sygnalizacyjnych, sterujących i innych wąskopasmowych stanowi na przykład strumień danych z platformy CBP do modułu SM (przeciwnie do kierunku przedstawionego na fig. 13). Procesor AALP bloku IWU (intra-switch) modułu SM kopiuje ramki ze swojego bufora komórkowego do kolejki tworzonej na bazie komunikatowej. Wielokrotne segmenty (komórki) komunikatu mogą być odbierane równocześnie, przy czym do rozdzielenia komórek na poszczególne komunikaty wykorzystywane są identyfikatory zawarte w komórkach. Po zestawieniu, komunikaty przekazywane są na powrót sygnałami DSO po magistrali NTC przez komutator przestrzenny do bloku ATMU.

Blok IWU modułu SM zaopatrzony jest w bufor komórkowy, ponieważ potrzebuje odpowiedniego buforowania w celu zapewnienia możliwości odbioru ciągu komórek w przypadku wystąpienia grupowania komórek. Oznacza to, że część zdalna bloku IWU musi mieć możliwość odbioru ciągów komórek z prędkością urządzeniową w ciągu krótkich okresów czasu. Bufor komórkowy 1170 jest zorganizowany pierścieniowo (FIFO) i prze30

172 499 trzymuje cały nagłówek ATM plus 48 bajtów danych w odróżnieniu od bufora CWB dla komórek zespolonych, który nagłówka ATM nie przechowuje. (W przypadku komórki /Aę^r^lort nmppenr V* nr7Ptwar7n ί ΙίΙ/ίίπΗπί*» -n orrJAnzb-i Δ'Ί’Ν/ί Ijn^r^ab

AJKZU.^-' W V-X_,A ν Τ» V*X <_<k* X XXXV 11 XV* V»J V* 11U^1V Tl XVX X XXXIX kJO Z^k/X.k/£^kJ XX1 VX1 KkJI I IkJI kzIVJ ponieważ nie pełnią one żadnej funkcji logicznej, kiedy ramka znajduje się w buforze CWB. W przypadku komunikatu, nagłówek ATM jest przetwarzany dalej, w celu złożenia całego komunikatu z komórek ATM).

Do określenia optymalnej wartości głębokości minimalnej lokalnego bufora o szerokości komórki, można wykorzystać badania symulacyjne i/lub praktyczne. Zwykle natężenie ruchu jest minimalne w stosunku do przepustowości bloku IWU modułu SM, ponieważ blok IWU modułu SM przetwarza ramki tylko jednego modułu AM, a nie musi wykonywać przetwarzania do ostatecznego zakończenia protokołu LAPD, jak to ma miejsce w jego bloku źródłowym, manipulatorze protokołu PSU lub manipulatorze komunikatowym.

Bloki IWU modułu SM są rezerwowane na prostej zasadzie dublowania, ponieważ tylko jeden z nich (plus jego duplikat) jest niezbędny w bloku ATMU. Tak jest dlatego, że występują dwa kanały międzymodułowe SM, od MH do innych bloków SM i AM.

Ze względu na szerokość pasma potrzebną dla kanałów sygnalizacyjnych inter-SM, ponieważ szerokość pasma potrzebna dla kanałów sygnalizacyjnych inter-SM jest niewielka, to magistrala NTC przenosząca tego rodzaju kanały sygnalizacyjne może być obsługiwana przez pojedynczy blok IWU. Kontroler ATMU CC określa, który z bloków IWU modułu SM jest aktywny. Mechanizm rozgałęziania magistrali NCT urządzenia MLD tworzy połączenia poprzeczne między magistralami NCT od komutatora przestrzennego, tak że każdy z bloków IWU modułu SM może być aktywny, niezależnie od tego, który komutator przestrzenny jest aktywny.

Błędy wykrywane są przez sprawdzenie parzystości na magistralach NCT od komutatora przestrzennego, jak również za pomocą wewnętrznych środków detekcji błędów, zwykle stosowanych w procesorach i kontrolerach, takich jak sprawdzenie parzystości w pamięciach, i wykorzystanie układów sprawdzających poprawność taktowania. Poszczególne rodzaje funkcji korekcji błędów dobierane są stosownie do zakłóceń transmisji komunikatów.

występują dwa rodzaje zakłóceń, zakłócenia ATM, i zakłócenia kanału DSO manipulatora komunikatowego. Zakłócenie oznacza nadmierny wskaźnik liczby błędów komórkowych lub komunikatowych. Blok IWU modułu SM melduje do kontrolera ATMU CC fakt wystąpienia błędu komunikatowego takiego, jak uszkodzenie ramek z MH/PSU lub uszkodzenie komunikatów sieci ATM, jeżeli występują one w ilości przekraczającej pewien poziom. Wykrywa się to albo w nagłówku ATM, albo w sumie CRC-4, albo w sumie CRC ramki LAPD z bloku PSU PH lub MH, albo na odstawie CRC zawartej w komunikacie przenoszonym przy czynnościach obsługowych sieci połączeniowej ATM (CONS). W przypadku dużej liczby błędów ATM komurator ATMU CC może przełączyć blok IWU SM na zapasowy blok LPU (to znaczy pomocniczy komutator zabezpieczający) lub przejąć działanie w ceiu sprawdzenia części układowej między blokiem IWU modułu SM i blokiem LPU (włącznie z blokiem IWU modułu SM). W tym ostatnim przypadku komutator krawędziowy ATMU lub IWU modułu SM może być w porządku, zależnie od sprzężenia między urządzeniem MLD i komutatorem przestrzennym.

Kontroler ATMU CC porozumiewa się z blokiem IWU modułu SM za pośrednictwem wyjściowej magistrali sterującej odchodzącej od kontrolera ATMU CC do wielu bloków ATMU. Przy pracy, kontroler ATMU CC tworzy adresy przeznaczenia tras wirtualnych prowadzących przez tę magistralę tworzy sygnały DSO przechodzące przez komutator przestrzenny do bloku IWU. Kontroler ATMU CC wykonuje to bezpośrednio przez procesor SMP. W procesorze CLP wykonywana jest funkcja polegająca na załadowaniu bloku AAM trasami wirtualnymi przenoszącymi komunikaty. Po wykonaniu tego, istnieje możliwość wysłania komunikatów przekazywanych między komutatorami modułów SM lub wewnątrz modułów AM przez SMP/SH, bez pośrednictwa kontrolera ATMU CC, do dowolnego ich miejsca przeznaczenia.

172 499

Blok IWU SS7 jest podobny do bloku IWU modułu SM i w urządzeniu MLD zajmuje pozycję równoległą do modułu SM. Zatem ten rozdział w zasadzie wyjaśnia tylko różnice między' blokiem IWU modułu SM i blokiem IWU SS7. Główne różnice między blokiem

IWU modułu SM i blokiem IWU SS7 są następujące:

- blok IWU SS7 kończy protokół łącza SS7, natomiast blok IWU modułu SM tylko przetwarza poziom bitowy procedur LAPD w celu umożliwienia odczytania adresu przeznaczenia modułu SM

- blok IWU SS7 jest wyposażony różnie, to znaczy, jak to omówiono powyżej, lecz nie musi występować. Poza tym blok SS7 umożliwia obsługę różnej liczby łączy danych sygnalizacyjnych w celu obsługi globalnego modułu SM komutatora 5ESS za pomocą jednego bloku ATMU.

Jak wspomniano w rozdziale dotyczącym ATM i protokołów, blok IWU SS7 kończy protokół łącza SS7 (łącza SDL poziom 2) po jego odebraniu z manipulatorów protokołu PSU lub manipulatorów protokołów komunikatowych na magistrali NTC między komutatorem przestrzennym i urządzeniem MLD. -Blok IWU SS7 następnie przyporządkowuje trasę wirtualną kodowi punktu MTP, składa pakiety w komórki, i przekazuje je na zewnątrz do sieci ATM. W komutatorze przeznaczenia, procesor CLP kieruje komórki do bloku IWU SS7, który następnie układa je na powrót w pakiety, wstawia je w ramkę łącza danych sygnalizacyjnych SS7 i przesyła na powrót magistralą NTC do komutatora przestrzennego, do manipulatorów protokołu PSE lub manipulatora komunikatowego. Sieć ATM wykorzystywana jest tylko w charakterze mechanizmu transportowego dla pakietów MTP, podobnie, jak to było w przypadku komunikatów intra-switch przetwarzanych przez blok IWU modułu SM.

Struktura bloku IWU SS7 i bloku IWU modułu SM są prawie identyczne. Strona magistrali NCT każdego z bloków IWU bazuje zarówno na kontrolerze HPLC, jak i na kontrolerach, które przetwarzają protokół bitowy (BOP), i może przetwarzać protokół łącza SDLSS7. Firma AT & T wytwarza zestaw kontrolerów (dwa urządzenia, ATT 7115 i ATT 7130), które wykonują tę funkcję dla 32 kanałów', przy pełnym wykorzystaniu tych kanałów w łączu SDL SS7. Oddzielona część ATM i współdziałanie z procesorem CLP są prawie identyczne i nie wymagają tu powtórzenia. Zwykle zamiast modułu przeznaczenia Sm do celów przyporządkowania adresu wirtualnego wykorzystuje się kod punktu MTP.

W odmianie ukształtowania, SS7 i blok IWU modułu SS7 znajdują się w tym samym bloku IWU. Istotna w tym przypadku nie jest przepustowość lecz liczba kanałów DSO obsługiwanych na karcie układowej. Przy danej wielkości magistrali NTC obejmującej 512 przedziałów czasowych, i przy użyciu kart podwójnych, na jednej karcie może być obsługiwanych powyżej 32 przedziałów czasowych, co czyni stosowanie pojedynczego bloku WU atrakcyjnym pod względem ekonomicznym.

Blok IWU SS7 pracuje z innego rodzaju korektą błędów, niż IWU modułu SM. Ze względu na zmienną liczbę bloków IWU SS7 używanych w jednym bloku ATMU, redundancja bloku IWU SS7 w odniesieniu do urządzenia MLD wynosi N +1 w stosunku do 1 + 1 w przypadku bloku IWU modułu SM. W innym ukształtowaniu redundancja wynosi N + 2.

Blok IWU SS7 ma podobne sterowanie, jak blok IWU modułu SM. Procesor SMP zapewnia

- przedziały czasowe od manipulatora komunikatowego lub manipulatora protokołu PSU przez komutator przestrzenny do bloku IWU SS7.

- mapowanie w bloku IWU SS7 umożliwiające przyporządkowanie kodów punktów trasom wirtualnym.

- trasy wirtualne w procesorze CLP.

Blok IWU inter-PSU pracuje w zasadzie w ten sam sposób, co IWU inter-SM, z tym wyjątkiem, że komutuje· pakiety dostarczane przez blok PSU 519, które, ogólnie biorąc, wychodzą do-, i dochoidzą od użytkowników. Blok IWU jest przezroczysty dla stosowanego protokołu poziomu użytkownika.

Magistrala NCT łączy blok ATMU z modułem SM. Zatem w bloku ATMU stosowany jest ten sam rodzaj kontrolera, który stosowany jest w cyfrowym bloku dalekosiężnym (ΠΤΤΤλ lu-U. w. blol in-terf _____ CnMUT ZOTTT\ i wu w uiuku uiLCiicjduwyiii ok-zi-yjj/i

Kontroler ATMU CC pracuje i obsługuje układy bloku ATMU w sposób omówiony we wszystkich powyższych rozdziałach, zatem nie wymaga powtórzenia.

Kontroler ATMU jest rezerwowany ze współczynnikiem 1 + 1 i znajduje się w grupie wadliwości oddzielnej od reszty bloku ATMU. Ponieważ kontroler ATMU CC stanowi zmodyfikowaną wersję kontrolera bloków SIU/DTU, to nie jest potrzebne dodatkowe omówienie problemów odporności kontrolera na błędy.

W komutatorze 5ESS stosuje się manipulator protokołu (manipulator komunikatowy (MH)) w celu sprzężenia między procesorem SMP i blokiem wymiany TSI; komunikaty sterujące i sygnalizacyjne mogą zatem być transmitowane między TSI i blokami ATMU urządzenia MLD. Do łączności z kontrolerem ATMU CC wykorzystuje się manipulator komunikatowy w komutatorze 5ESS. Ta łączność odbywa się za pośrednictwem przedziałów czasowych dochodzących do łączy i przenoszonych na bazie komunikatów LAPD, które biorą początek w SMP. Kontroler ATMU CC przetwarza procedury LAPD i wykonuje rozkazy. W specjalny przedział czasowy magistrali NCT wstawiane są specjalne funkcje, na przykład reset procesora, wykorzystywane do transmisji komunikatów sterujących do kontrolera ATMU CC w razie zaniku sprawności taktowania ATMU CC po obu stronach. Do wykonywania tych funkcji zarezerwowane są specjalne bity w wyznaczonym z góry kanale sterującym, na łączu NCT.

Jak to omówiono uprzednio, blok ATMU może być zlokalizowany wewnątrz platformy CBP, w tym przypadku kontroler ATMU CC sterowany jest z kontrolera platformy CBP.

Poniżej omówiono funkcję pośredniczenia procesora SMP, wykorzystywaną przez moduł AM do resetu procesora SMP o zaburzonym taktowaniu. W aktualnym komutatorze 5ESS moduł AM steruje układem przełączania komunikatów na bity źródłowe w sterującym przedziale czasowym łącza MCT. Ponieważ celem tej konstrukcji jest eliminacja komutatora komunikatowego, to funkcja ta musi być emulowana przez pewną kombinację procesora CBP i bloku ATMU. Funkcja ta implementowana jest w sposób następujący:

- specjalne ścieżki wirtualne z modułu AM do bloku ATMU przenoszą komórki zawierające rozmieszczone wielobajtowo dane. Są one w sposób powtarzalny przesyłane do bloku ATMU przy module AM, za pośrednictwem manipulatora APH 1240 w celu realizacji pośrednictwa CPI. Część układowa bloku ATMU (pomocnicze rejestry przesuwające) są w stanie wykryć tę sytuację, i są układowo przełączone na komutator przestrzenny, który przy tym wytwarza kod bitowy pośrednictwa CPI przedziału CTS, służący do resetowania modułu SM. Te wielobajtowo rozłożone dane mogą stanowić długą, pseudoprzypadkową sekwencję o w zasadzie zerowym prawdopodobieństwie przypadkowego wystąpienia w komórkach, które nigdy nie muszą być wysyłane, z wyjjątkiem resetowania konkretnego modułu SM. Procesor CBP ukształtowany jest z tymi trasami wirtualnymi między modułem AM i poszczególnymi modułami SM.

Moduł AM służy do obsługi całego komutatora 5ESS, a procesor CBP (włącznie z blokami ATMU) do zaspokajania potrzeb OAMP. Obejmują one załadowywanie programu i sterowanie procesora CBP, kontrolnego wyświetlacza graficznego oraz łączności za pomocą ATM z modułami SM. Fig. 14 przedstawia strukturę systemu AM/CBP, złożoną z następujących części składowych:

- moduł zarządzający ATM (AMM), zawierający dołączony bezpośrednio terminal. Stanowi on pomocniczy procesor do korekcji błędów będący rozszerzeniem istniejącego modułu AM komutatora 5ESS i służy zapewnieniu dodatkowej przepustowości przetwarzania dla nowych funkcji procesora CBP i bloku ATMU.

- magistrala Ethernet, do łączenia wzajemnego modułów AM/AMM z interfejsem bloku graficznego (GUI), manipulatorem pakietów ATM (ATH) oraz procesorem CBP.

172 499

- urządzenia peryferyjne systemu komputera standardu przemysłowego (SCSI) dla dokumentacji dyskowej, taśmowej i za pomocą stałej pamięci z dyskiem optycznym: służą one wspomożeniu istniejących nieulotnych peryferiów modułu AM.

- stanowisko robocze interfejsu GUI obsługujące istniejący sprzęt komutatora 5ESS, procesora CBP i bloków ATMU.

- manipulator pakietów ATM tworzący moduły AM/AMM umożliwiający łączność za pośrednictwem transmisji ATM przez sieć SONET z modułami SM. Moduły SM zamykają manipulatory APH transmisji ATM swoimi urządzeniami MLD bloku ATMU. W celu nawiązywania łączności z modułami SM, moduły AM/AMM wysyłają komunikaty za pośrednictwem sieci Ethernet do manipulatorów APH, które dokonują konwersji komunikatu na komórkę i przekazania ich do procesora CBP za pośrednictwem sieci SONET.

Interfejs GUI i pamięć nieulotna stanowią handlowe składniki, których sterowanie zawarte jest w oprogramowaniu modułu AMM. Opis konstrukcji części modułu AMM i modulatora APH jest rozwinięty w następnych rozdziałach.

Moduł ATM jest elementem przetwarzającym modułu AM o dużej przepustowości:

- procesory: moduł AEM. Procesory mają redundancję N+K, i działają z wykorzystaniem techniki Futurę Bus (+), według normy IEEE 896. Automatyczna układowa i programowa detekcja błędów oraz operacje restartowe wbudowane są w moduły procesora. Sam moduł AMM obsługiwany jest przez moduł zarządzający (AM), który wykorzystywany jest do tworzenia wysokoniezawodnego środowiska dla procesorów modułu AMM.

- moduły pamięciowe: N+K procesorów wykorzystuje wspólne moduły pamięci do przechowywania danych statycznych i wskazywanych. W moduły pamięciowe wbudowane są automatyczne funkcje układowej detekcji błędów. Moduły pamięciowe mają redundancję, dane przechowywane są w dwóch modułach pamięci; tylko moduł uaktywniony odpowiada na żądanie dostępu dla odczytu. Moduły pamięci łączą się z procesorami za pośrednictwem magistrali Futurę Bus (+).

- interfejs peryferyjny SCSI: w platformie AM/CBP stosowane są dwa kontrolery SCSI. Poza dyskami z rezerwacją stosuje się dodatkowo pamięć kasetową do ładowania modułu AMM oraz, opcjonalnie, pamięć stałą z dyskiem optycznym do przechowywania! dokumentacji zbieranej w czasie rzeczywistym.

- nadajniki/odbiorniki sieci Ethernet. Stanowisko robocze platformy CBP i interfejsu GUI połączone są za pośrednictwem zdublowanych interfejsów Ethernet z modułem AMM.

- specjalizowany terminal AMM: terminal przyłączony jest bezpośrednio do zespołu procesora w celu zapewnienia dostępu do jego części rdzeniowej w przypadku wystąpienia błędów zarówno w sterownikach terminali jak i nadajników/odbiorników Ethernet. Terminal nie jest zaopatrzony w interfejs GUI i przeznaczony jest wyłącznie do wykonywania rozkazów podawanych w języku MML.

Manipulator APH stanowi zmodyfikowany blok IWU urządzenia MLD, wchodzącego w skład bloku ATMU. Przedstawiono go na fig. 14. Kontrolery dopasowujące przepustowość i realizujący protokół BOP zastąpiono kontrolerem i nadajnikiem/odbiornikiem Ethernet. Kontroler Ethernet umieszcza komunikaty w buforze. Procesor wyznacza prawidłowy nagłówek ATN (obwodu wirtualnego). Procesor AALP wykonuje funkcje konwersji komunikatów na komórki. W odróżnieniu od bloku IWU urządzenia MLD, bufor komórkowy dołączony jest bezpośrednio do bloku LPU, który przenosi bity na media sieci SONET, kiedy tylko segmenty stają się dostępne. Do transmisji komórki do bloku LPU nie stosuje się procesora CLP.

Zrozumiałe jest, że powyższy opis stanowi omówienie tylko jednego z korzystnych wykonań wynalazku, i że możliwe są liczne inne ukształtowania oczywiste dla specjalisty, bez wychodzenia poza zakres wynalazku. Wynalazek zatem ograniczony jest wyłącznie przez załączone zastrzeżenia.

172 499

SŁOWNIK SKRÓTÓW

AAL warstwa adaptacyjna ATM

AALP procesor warstwy adaptacyjnej

AAM blok mapujący adresy ATM

AMM moduł zarządzający ATM

APH manipulator pakietowy ATM

ATM asynchroniczne przetwarzanie danych

ATMU blok interfejsu ATM

ATMU CC centralny kontroler ATMU

BOP protokół bitowy

CBP wspólna platforma szerokopasmowa

CBR (ruch) ze stałą szybkością bitową

CCITT (Consultative Commitee on International Telephone and Telegraph Standards) Komitet Doradczy do Spraw Międzynarodowych Standardów Telefonicznych i T elegraficznych

CD ROM pamięć stała z dyskiem optycznym

CLP procesor listy komórek

CONS czynności obsługowe sieci komutacyjnej

CPI pośrednictwo procesora CBP

CRC cykliczna suma kontrolna

CTS sterujący przedział czasowy

CWB bufor o szerokości komórki

DACS układ przełączający z dostępem cyfrowym

DCC cyfrowy kanał telekomunikacyjny

DSO sygnał pojedynczego kanału PCM 64 kbitów/s

DS1 sygnał złożony z 24 sygnałów DSO

DTU blok cyfrowego łącza dalekosiężnego

EOC wbudowany kanał operacyjny

FSR pomocniczy rejestr przesuwający

GSM globalny moduł przełączający

GUI graficzny interfejs użytkownika

HDLC kontroler łącza danych wysokiego poziomu

ISDN zespolona obsługowa sieć cyfrowa

IWU blok współpracy

LAPB łączeniowe procedury dostępu typu B

LAPD łączeniowe procedury dostępu typu D

LPU liniowy blok przetwarzający

MCTSI wymiana przedziałów czasowych kontrolera modułowego

MLD urządzenie warstwy komunikatowej

MML język dialogowy człowiek-maszyna

MTP port przekazywania komunikatów

NLI interfejs łącza NCT

NNI interfejs węzłowy sieci

OAM obsługa i zarządzanie wykonywaniem operacji

OAMP tworzenie, obsługa i zarządzanie wykonywaniem operacji

PCT (łącze) sterowanie i taktowania urządzeń peryferyjnych

PVC trwały obwód wirtualny

SCCP sygnalizacyjny port sterowania i komutacji

SCSI interfejs systemowy komputera przemysłowego

SDH synchroniczna hierarchia cyfrowa

SDL sygnalizacyjne łącze danych (SS7)

SIU blok interfejsowy SONET lub SM

SM moduł komutacyjny

SMDS przełącznik danych z komutacją megabitową

172 499

SMP procesor modułu komutacyjnego SONET synchroniczna sieć optyczna SR rejestr przesuwny

SS7 układ sygnalizacyjny (numer) 7 STM synchroniczny multipleks czasowy STP punkt przekazania sygnału STS synchroniczny sygnał czasowy TSA przyporządkowanie przedziału czasowego TSI wymiana przedziałów czasowych VBR (ruch) o zmiennej szybkości bitowej VC obwód wirtualny

172 499

172 499

Fig. 1.

SYGNAŁY

SONET

SYGNAŁY

NOSNEJ-T

SYGNAŁY

LINIOWE

KOMUTATOR

DOSTĘPU

SYGNAŁY

SONET/ATM

172 499

<3-			125ps -			-p*
KOMORKA CBR	KOMORKA CBR	KOMORKA CBR		KOMORKA VBR	KOMORKA VBR	KOMORKA VBR

Fig.3.

KOMORKA CBR KOMORKA VBR

-A. -------- , . --A-

SYGNAŁ KAM 1

SYGNAŁ KAN.n

NAGŁÓWEK

SYGNAŁ ΚΑΝ. X

NAGŁÓWEK

Fig. 4.

PUNKT PODZ AŁU

WYCHODZĄCE | DOCHODZĄCE

... i -rm. _ ... — ł . . . A„ ,,

KAM	KAN. 2		KAN.n	KAMn+1		KAM 47	KAM48	NAGŁO-
		WEK
'-,-z

KOMORKA CBR RUCHU DWUKIERUNKOWEGO

Fig. 5.

172 499

™ . a

Fig. 6.

172 499

172 499

172 499

Z

MODUŁdW

KOMUTACYJNYCH

510

ŁĄCZE NCT1

ŁĄCZE NCT n ŁĄCZE NCTn+1

1-ΛΓ7Γ ΜΓΤηχίη ^r~yv.^L·. i iii· m

ŁĄCZE NCT 1

ŁĄCZE NCT n

ŁĄCZE NCTn+1

ŁĄCZE NCT n+m

ŁĄCZE NCT 1 ♦

UCZĘ NCT n : ŁĄCZE NCTn+1

ŁĄCZE NCT n+m

KOMUTATOR

PRZESTRZENNY

K⁷⁰¹

SEL rt /703

I / * ~

610

MAGISTRALA NCT 1

PAMIĘĆ STERUJĄCA κ⁷

PAMIĘĆ STERUJĄCA

SEL

PAMIĘĆ

STERUJĄCA

711

MAGISTRALA NCT 48

MAGISTRALA)

NCT 49

DO

BUFORA

620

SZEROKOŚCI KOMÓRKI

DO

URZADZEf NIA WARSTWY

KOMUNIKATÓW

172 499

MAGISTRALA NCT Z KOMPUTATORA PRZESTRZENNEGO

DO

FSR

MAGISTRALA DOSTĘPU CLP 630

Fig. 10.

172 499

L

KOMUTATORA’ PRZESTRZENNEGO 610

SONET/ATM

STEROWANIE

ATMU

600

DO

WSPÓLNEJ

PLATFORMY

SZEROKOPASMOWEJ

550

LINIO- SONET/ATM

Fig.11.

172 499

BLOKU PRZETWARZANIA LINIOWEGO PRZEZ SELEKTOR 663 CBR/YBR

Fig. 12.

172 499

Z

BUFORA

OBCIĄŻENIA

v y

Fig.13.

DO/OD

SELEKTORA 663 CBR/VBR

ARCHITEKTURA AM/CBP

Γ\ I A Τ’ P” k » A * A A Z\ A A Λ Λ l“> t » ł *z“ A I A /“ A

KLAI rUKHA ΑΙΊ U ΑΠ &P W^HUTlAdA JĄLA LBK

URZĄDZENIA PERYFERYJNE AMM

X

DYSKI Z ZABEZPIECZENIEM INFORMACJI

PAMIĘCI

KASETOWE

PAMIĘĆ STAŁA CD

NADAJNIKI/ ODBIORNIKI SCSI

530

MODUŁ ADMINISTRUJĄCY	MODUŁ ZARZĄDZAJĄCY ATM		-.s ί 1 )
ODPORNE NA BŁĘDY

1220

-1230

ETHERNET /1202 c

NADAJNIKI / ODBIORNIKI ETHERNET

STANOWISKO

ROBOCZE

GRAFICZNEGO

INTERFEJSU

UŻYTKOWNIKA

DO BLOK0W ’ ATMU	►	WSPÓLNA PLATFORMA SZEROKO- PASMOWA
	k

MANIPULATOR PAKIETÓW ATM.

_k550

REDUNDANCYJNE ŁĄCZA SONET ATM

DO CBP

Fig.14.

172 499

A ** /ΐζυυ

1206

1207

Fig.15.

172 499 /1300

ODBIERZ ZADANIE PRZYDZIAŁU

WYBiERZ OBWODY

ALTERNATYWNE O MAŁYM OBCIĄŻENIU

UAKTUALNIJ OBW0D ALTERNATYWNY

1330

POINFORMUJ WĘZŁY KOŃCOWE, POŚREDNIE KOMUTATORY CBP i/

1332 (koniec)^

1333

Fig. 16.

172 499

Fia.17

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 6,00 zł

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób zestawiania komutowanych obwodowo połączeń w sieci telekomunikacyjnej, w którym wydziela się, w węźle wejściowym sieci telekomunikacyjnej, sygnały dla połączenia z jednego z wielu strumieni sygnałów z modulacją kodowo-impulsową oraz wprowadza się je do pakietowego obwodu wirtualnego o stałej szybkości bitowej dla przesyłania do węzła wyjściowego sieci telekomunikacyjnej, przy czym każdy pakiet obwodu wirtualnego jest pakietem zespolonym przenoszącym sygnały dla wielu połączeń za pośrednictwem wielu kanałów każdego obwodu wirtualnego, sygnały przejmowane z jednego lub wiecej strumieni sygnałowych z modulacją kodowo-impulsową odbierane są w jednym

   - “ V -J J iyj d «t l· A l· <. J a z węzłów, zaś każde połączenie zajmuje jeden kanał obwodu wirtualnego o stałej szybkości bitowej, znamienny tym, że na wstępie tworzy się zespoły synchronicznych obwodów wirtualnych o stałej szybkości bitowej pomiędzy parami węzłów sieci telekomunikacyjnej, po czym w odpowiedzi na żądanie zestawienia komutowanego obwodowo połączenia z węzła wejściowego do węzła wyjściowego sieci telekomunikacyjnej w jednym ze strumieni sygnałów, przeprowadza się pierwsze sprawdzenie, czy jakikolwiek aktywny obwód wirtualny między węzłem wejściowym i węzłem wyjściowym ma kanał dostępny do przeniesienia połączenia, oraz w odpowiedzi na pozytywny wynik pierwszego sprawdzenia, zestawia się połączenie za pomocą obwodu wirtualnego z dostępnym kanałem, po czym wydziela się sygnały dla połączenia w jednym ze strumieni sygnałów oraz wstawia się wydzielone sygnały do pakietów o stałej szybkości bitowej obwodu wirtualnego z dostępnym kanałem.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w odpowiedzi na negatywny wynik pierwszego sprawdzenia, przeprowadza się drugie sprawdzenie, czy nieaktywny obwód wirtualny pomiędzy węzłem wejściowym i węzłem wyjściowym może być uaktywniony, oraz w odpowiedzi na pozytywny wynik drugiego sprawdzenia, uaktywnia się jeden z nieaktywnych obwodów wirtualnych pomiędzy węzłem wejściowym i węzłem wyjściowym oraz zestawia się połączenie za pośrednictwem tego aktywnego obwodu wirtualnego.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że każdemu kanałowi aktywnego obwodu wirtualnego przydziela się kierunek źródeł połączeń.
4. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w odpowiedzi na negatywny wynik pierwszego sprawdzenia i przed przeprowadzeniem drugiego sprawdzenia, przeprowadza się trzecie sprawdzenie, czy jakikolwiek aktywny obwód wirtualny ma kanały dla połączeń w obu kierunkach i czy przydzielenie kierunku kanałów w którymś z aktywnych obwodów wirtualnych mających kanały dla obu kierunków można zmienić, aby przydzielić przynajmniej o jeden kanał .więcej w kierunku połączenia komutowanego obwodowo, oraz w odpowiedzi na _t pozytywny wynik trzeciego sprawdzenia, zmienia się przydział kierunku jednego z obwodów wirtualnych i przydziela się połączenie komutowane obwodowo do jednego z tych obwodów wirtualnych.
5. 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w trakcie pierwszego sprawdzenia określa się, czy któryś z aktywnych obwodów wirtualnych ma kanały dostępne dla zestawienia połączenia w kierunku połączenia komutowanego obwodowo.
6. 6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jednemu z aktywnych obwodów wirtualnych przydziela się tylko kanały dla połączeń wychodzących z węzła źródłowego sieci telekomunikacyjnej.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jednemu węzłowi przypisuje się odpowiedzialność za sterowanie aktywacją i dezaktywacją każdego jednokierunkowego obwodu wirtualnego.

   172 499
8. 8. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w trakcie drugiego sprawdzenia określa się, który z potencjalnych nieaktywnych obwodów wirtualnych wykorzystuje łącza obciążone mniej od łączy wykorzystywanych przez inne potencjalne nieaktywne obwody wirtualne.
9. 9. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że łączy się kanały z dwóch częściowo obciążonych obwodów wirtualnych w jeden obwód wirtualny.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że w trakcie łączenia kanałów wysyła się sygnały dla jednego kanału tymczasowo przez dwa kanały podczas przełączania kanału z jednego obwodu wirtualnego na inny obwód wirtualny.
11. 11. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że każdemu kanałowi aktywnego obwodu wirtualnego przydziela się kierunek połączeń.
12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obwody wirtualne wykorzystuje się do wspomagania asynchronicznego przesyłania sygnałów.
13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obwody wirtualne wykorzystuje się do wspomagania asynchronicznego przesyłania sygnałów posiadających komórki, z których każda zawiera po jednej próbce modulowanej kodowo-impulsowo z każdego ze strumieni sygnałów z modulacją kodowo-impulsową.